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河南機(jī)電高等專科學(xué)校
學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)中期檢查表
學(xué)生姓名
劉洋
學(xué) 號
111304301
指導(dǎo)教師
翟德梅
選題情況
課題名稱
骨輪注塑成型工藝及模具設(shè)計(jì)
難易程度
偏難
適中
偏易
工作量
較大
合理
較小
符合規(guī)范化的要求
任務(wù)書
有
無
開題報(bào)告
有
無
外文翻譯質(zhì)量
優(yōu)
良
中
差
學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤情況
好
一般
差
工作進(jìn)度
快
按計(jì)劃進(jìn)行
慢
中期工作匯報(bào)及解答問題情況
優(yōu)
良
中
差
中期成績評定：
所在專業(yè)意見：
負(fù)責(zé)人：
年 月 日
骨輪注塑模設(shè)計(jì)
摘 要
本設(shè)計(jì)題目為骨輪注塑模設(shè)計(jì)，體現(xiàn)了側(cè)抽芯類塑料零件的設(shè)計(jì)要求、內(nèi)容及方向，有一定的設(shè)計(jì)意義。通過對該零件模具的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步加強(qiáng)了設(shè)計(jì)者注塑模設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識，為設(shè)計(jì)更復(fù)雜的注塑模具做好了鋪墊和吸取了更深刻的經(jīng)驗(yàn)。
本設(shè)計(jì)運(yùn)用塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識，首先分析了塑件的成分及性能要求，為選取澆口的類型做好了準(zhǔn)備；然后估算了塑件的體積，便于選取注塑機(jī)及確定型腔數(shù)量；最后分析了塑件的特征，確定模具的設(shè)計(jì)參數(shù)、設(shè)計(jì)要點(diǎn)及推出裝置的選取。
在模具設(shè)計(jì)中采用插入式哈夫塊的側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)成型環(huán)形外側(cè)凹,使模具結(jié)構(gòu)簡單、加工方便本塑件哈夫塊運(yùn)動與開模方向不一致，所以在脫模時(shí)必須考慮設(shè)計(jì)一個(gè)能在開模時(shí)隨著開模過程的進(jìn)行使哈夫塊分離的裝置。本副模具的設(shè)計(jì)中，在定模部分設(shè)計(jì)安裝了斜導(dǎo)柱，在開模時(shí)推件板頂出塑件同時(shí)驅(qū)動滑塊側(cè)分型，直到塑件脫出型腔。這種機(jī)構(gòu)脫模可靠，設(shè)計(jì)方便且在模具中占用空間較小，非常適合在本副模具中使用。
關(guān)鍵詞：注塑模，工藝分析，塑件，推板, 哈夫塊。
骨輪注塑模設(shè)計(jì)
Abstract
The requirement ，content and direction of the design of the skeleton lastics combinations plastic parts are embodied on this injection mould design of the plastic parts of lateral moving core-pulling. The designer’s foundation knowledge of the injection mould design is reinforced and is able to design more complex injection mould through the design.
Through the foundation knowledge, firstly, the composion and the perfourmance of thr part is analyzed to choose the type of the gat advantagely. Secondly, the volume of the part is estimated to choose the injection molding machine and to detemine the mould quantity conveniencely. Lastly the character of the part is analyzed to determine the mould design parameter and design point and choose the ejection assembly.
This molde design need other side to open on the open molde. According to the structure and technology characters of the plastic part with outside annular concave,the bayonet Half is used in the injection mould. At the open molde the ejector plate ejects the plistic parts at the same time it will made the moving cores move the other side until the plistic parts ejector the cavity,this molde ejector is very good,because this molde use short area and design easy,we often use it.
Keywords: Injection mould, process analysis，Models，Ejector plate, the bayonet Half。
機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡
模具號
零件號
零 件 名 稱
主型芯
牌 號
硬 度
50~55HRC
工序號
工 序 名 稱
設(shè) 備
夾 具
刀 具
量 具
工 時(shí)
名 稱
型 號
名 稱
規(guī) 格
名 稱
規(guī) 格
名 稱
規(guī) 格
01
下料
02
鍛成Φ210㎜×150㎜
蒸汽錘
游標(biāo)卡尺
03
熱處理退火
熱處理爐
04
車徹削,車外圓Φ200達(dá)尺寸；
車退刀槽2×2；
車外圓Φ176，留磨量0.5㎜；車外圓Φ170，留磨量0.5㎜；車右端面，留磨量0.2㎜；
切斷；
掉頭車左端，留磨量0.2㎜，鉆錐型孔；
車床
車刀
游標(biāo)卡尺
05
淬火并回火達(dá)50~55HRC
熱處理爐
06
研兩端中心孔
車床
07
磨外圓Φ108m6, ,210至尺寸要求
磨床
游標(biāo)卡尺
08
研磨外圓Φ108m6,210,至尺寸要求
磨床
千分表，游標(biāo)卡尺
編制 校對 審核 批準(zhǔn)
河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校
畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書
系 部： 材料工程系
專 業(yè)： 模具設(shè)計(jì)與制造
學(xué)生姓名: 劉 洋 學(xué) 號: 111304301
設(shè)計(jì)題目： 骨輪注塑成型工藝及模具設(shè)計(jì)
起 迄 日 期: 2013年11月2日~2014年4月13日
指 導(dǎo) 教 師: 翟德梅
2013年 11月 2日
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書
1．本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題來源及應(yīng)達(dá)到的目的：
本設(shè)計(jì)題目為骨輪注塑模具設(shè)計(jì)，通過設(shè)計(jì)，應(yīng)對注塑工藝生產(chǎn)較為熟悉，能熟練使用相關(guān)設(shè)計(jì)手冊，獨(dú)立完成一套模具的設(shè)計(jì)及模具工作零件加工工藝的編制。并且能夠運(yùn)用模具設(shè)計(jì)軟件完成模具裝配圖及零件圖的繪制。
2．本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）：
（1）分析骨輪的成形工藝并確定其工藝方案；
（2）模具主要設(shè)計(jì)計(jì)算；
（3）繪制模具總裝圖，并繪制零件圖；
（4）模具的裝配及調(diào)試；
（5）得出設(shè)計(jì)結(jié)論。
設(shè)計(jì)題目：骨輪注塑模具設(shè)計(jì)
材料：聚甲醛
產(chǎn)量：大批量
所在專業(yè)審查意見：
負(fù)責(zé)人：
年 月 日
系部意見：
系領(lǐng)導(dǎo)：
年 月 日
河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書
參考文獻(xiàn)
[1] 趙志偉等.模具發(fā)展現(xiàn)狀［J］.模具制造，2007，6：2～4
[2] 李紹林、馬長福主編.實(shí)用模具技術(shù)手冊[M].上海科學(xué)技術(shù)出版社，1998
[3] 陳錫棟、周小玉主編.實(shí)用模具技術(shù)手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001
[4] 中國機(jī)械工程協(xié)會.中國模具設(shè)計(jì)大典第二卷.南昌科學(xué)技術(shù)出版社 2003
[5] 彭建聲、秦曉剛編著.模具技術(shù)問答. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996
[6] 楊占堯.塑料注射模結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì). 北京：清華大學(xué)出版社，2004
[7] 中國輕工模具網(wǎng)模具新聞 ．中國模具工業(yè)特點(diǎn)基本狀況及情況分析．2007.4.11
[8]塑料模設(shè)計(jì)手冊（軟件）. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社.
0
河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校
畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書
畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：骨輪注塑成型工藝及模具設(shè)計(jì)
系 部 材料工程系
專 業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造
班 級 模 具 113
學(xué)生姓名 劉 洋
學(xué) 號 111304301
指導(dǎo)教師 翟 德 梅
2014年 4 月 16 日
機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡
模具號
零件號
零 件 名 稱
推桿固定板
牌 號
硬 度
45~47HRC
工序號
工 序 名 稱
設(shè) 備
夾 具
刀 具
量 具
工 時(shí)
名 稱
型 號
名 稱
規(guī) 格
名 稱
規(guī) 格
名 稱
規(guī) 格
01
下料
02
熱處理退火
熱處理爐
03
銑削加工至480mm×330mm
銑床
銑刀
游標(biāo)卡尺
04
銑床鉆孔
銑床
鉆頭
游標(biāo)卡尺
編制 校對 審核 批準(zhǔn)
河南機(jī)電高等專科學(xué)校
畢業(yè)設(shè)計(jì)評語
學(xué)生姓名：劉洋班級:模具113學(xué)號：111304301
題 目：骨輪注塑成型工藝及模具設(shè)計(jì)
綜合成績： 及格
指導(dǎo)者評語：
1）該同學(xué)基本獨(dú)立的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)；
2）該同學(xué)查閱了國內(nèi)有關(guān)沖壓模具設(shè)計(jì)與制造方面的大量資料，制訂出了基本合理的沖壓成形工藝及模具結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)中不存在創(chuàng)新；
3）該同學(xué)設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容基本完整，計(jì)算存在一定的錯(cuò)誤，格式基本規(guī)范，圖紙質(zhì)量一般，整體無原則性的錯(cuò)誤；
4）該同學(xué)裝配圖、零件圖設(shè)計(jì)基本合理，視圖表達(dá)存在較多的問題；
5）建議該同學(xué)成績評定：及格；
6）可以提交答辯。
指導(dǎo)者(簽字)：
年 月 日
畢業(yè)設(shè)計(jì)評語
評閱者評語：
該同學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)來自生產(chǎn)實(shí)際，工作量大小適中，能夠按照要求完成設(shè)計(jì)說明書的撰寫，零件圖上存在較多問題，建議成績評定為及格，可以提交答辯。
評閱者(簽字)：
年 月 日
答辯委員會（小組）評語：
答辯委員會（小組）負(fù)責(zé)人(簽字)：
年 月 日
目 錄
1 緒論……………………………………………………………………………………1
1.1骨輪注塑模具設(shè)計(jì)思路………………………………………………………1
2 骨輪注塑工藝的分析………………………………………………………………2
2.1塑件的工藝性分析………………………………………………………………2
2.2工藝計(jì)算和工藝方案的確定…………………………………………………3
2.2.1 工藝方案的確定……………………………………………………………3
2.2.2 計(jì)算塑件體積和質(zhì)量………………………………………………………3
2.2.3 注塑模結(jié)構(gòu)分析……………………………………………………………4
2.2.4 塑件注塑工藝參數(shù)的確定………………………………………………5
3 注塑模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………………………6
3.1模具工作部分的設(shè)計(jì)……………………………………………………………6
3.1.1分型面的選擇…………………………………………………………………6
3.1.2確定型腔的排列方式…………………………………………………………6
3.2澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………8
3 .2.1主流道設(shè)計(jì)……………………………………………………………………8
3.2.2分流道設(shè)計(jì)……………………………………………………………………9
3.2.3澆口設(shè)計(jì)………………………………………………………………………9
3.3抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………10
3.3.1確定抽芯距離…………………………………………………………………10
3.3.2確定斜導(dǎo)柱傾角………………………………………………………………10
3.3.3確定斜銷尺寸…………………………………………………………………10
3.3.4滑塊與導(dǎo)滑槽設(shè)計(jì)……………………………………………………………11
3.4成型零件設(shè)計(jì)……………………………………………………………………11
3.4.1凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………………………11
3.4.2凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………………………11
4 模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算………………………………………………………………13
4.1型腔、型芯工作尺寸計(jì)算………………………………………………………13
4.2壓緊斜塊的設(shè)計(jì)和計(jì)算…………………………………………………………14
4.3型腔滑塊底板厚度設(shè)計(jì)…………………………………………………………15
5 模具加熱與冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)………………………………………………………16
6 注塑模具結(jié)構(gòu)輔助零件的設(shè)計(jì)…………………………………………………17
6.1導(dǎo)柱的選用………………………………………………………………………17
6.2導(dǎo)套的選用………………………………………………………………………17
7 注塑模具閉合高度的有關(guān)計(jì)算…………………………………………………19
8 注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核……………………………………………………………20
9 注塑模具的安裝、調(diào)試與維修…………………………………………………21
9.1模具的安裝與裝配………………………………………………………………21
9.2模具的調(diào)試………………………………………………………………………21
9.3試?？赡墚a(chǎn)生的問題及改善措施……………………………………………22
9.3.1粘著型腔……………………………………………………………………22
9.3.2粘著型芯……………………………………………………………………22
9.3.3粘著主流道…………………………………………………………………22
9.3.4成型缺陷……………………………………………………………………23
10 繪制模具總裝圖和非標(biāo)準(zhǔn)零件工作圖…………………………………………26
致謝………………………………………………………………………………………27
參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………………28
致 謝
首先感謝本人的導(dǎo)師翟德梅老師，她對我的仔細(xì)審閱了本文的全部內(nèi)容并對我的畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容提出了許多建設(shè)性建議。翟德梅老師淵博的知識，誠懇的為人，使我受益匪淺，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，特別是遇到困難時(shí)，她給了我鼓勵(lì)和幫助，在這里我向她表示真誠的感謝！
感謝母?！幽蠙C(jī)電高等專科學(xué)校的辛勤培育之恩！感謝材料工程系給我提供的良好學(xué)習(xí)及實(shí)踐環(huán)境，使我學(xué)到了許多新的知識，掌握了一定的操作技能。
感謝和我在一起進(jìn)行課題研究的同窗同學(xué)，和他們在一起討論、研究使我受益非淺。
最后，我非常慶幸在三年的的學(xué)習(xí)、生活中認(rèn)識了很多可敬的老師和可親的同學(xué)，并感激師友的教誨和幫助！
1
骨輪注塑模畢業(yè)設(shè)計(jì)
1、 緒 論
大學(xué)三年即將結(jié)束,畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們對大學(xué)學(xué)習(xí)的總結(jié).我將要做的是骨輪注塑模具的設(shè)計(jì).塑料模是精度較高的一種模具,塑料模設(shè)計(jì)對制品質(zhì)量與產(chǎn)量有著決定性的影響.首先,型腔形狀,流到尺寸,表面粗糙度,分型面,進(jìn)澆口與排氣位置的選擇,脫模方式及定型方法的確定等,均對骨輪尺寸精度和形狀精度以及骨輪的力學(xué)性能,盈利大小,表面質(zhì)量與內(nèi)在質(zhì)量等,起著十分重要的影響.在設(shè)計(jì)骨輪塑料模具時(shí)應(yīng)該考慮骨輪是否容易成形,脫模時(shí),哈夫塊側(cè)抽是否順利. 在模具設(shè)計(jì)中采用插入式哈夫塊的側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)成型環(huán)形外側(cè)凹,使模具結(jié)構(gòu)簡單、加工方便本塑件哈夫塊運(yùn)動與開模方向不一致，所以在脫模時(shí)必須考慮設(shè)計(jì)一個(gè)能在開模時(shí)隨著開模過程的進(jìn)行使哈夫塊分離的裝置。本副模具的設(shè)計(jì)中，在定模部分設(shè)計(jì)安裝了斜導(dǎo)柱，在開模時(shí)推件板頂出塑件同時(shí)驅(qū)動滑塊側(cè)分型，直到塑件脫出型腔。這種機(jī)構(gòu)脫?？煽浚O(shè)計(jì)方便且在模具中占用空間較小，非常適合在本副模具中使用。在設(shè)計(jì)過程中，我們需要考慮骨輪的實(shí)際用途，然后再根據(jù)骨輪的實(shí)際用途和產(chǎn)量來確定骨輪注塑模具的結(jié)構(gòu)。
在確定模具結(jié)構(gòu)之前，需要查閱大量的資料，還要請教導(dǎo)師自己所想的結(jié)構(gòu)是否合理。不能盲目的確定結(jié)構(gòu)，以免產(chǎn)生原則性的錯(cuò)誤。模具是十分精密的設(shè)備，模具的作用就是為了生產(chǎn)產(chǎn)品，所以模具的實(shí)用性是最重要的。我們首先要考慮的就是實(shí)用性，其次再考慮加工過程。
1.1骨輪注塑模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路
骨輪注塑件是最典型的注塑件之一。它的工作過程是塑件經(jīng)過保壓冷卻定型后，打開模具，動模部分首先向后運(yùn)動，運(yùn)動一定距離后，同時(shí)進(jìn)行的是，在斜導(dǎo)柱的作用下完成側(cè)向的抽芯過程。然后與注塑機(jī)的頂桿相接觸，推動推桿推出機(jī)構(gòu)，將塑件從主型芯上推出。取出塑件，合模時(shí)，復(fù)位桿首先接觸定模部分完成合模過程。不能與側(cè)滑塊的復(fù)位發(fā)生干涉。
2、 骨輪注塑工藝的分析
2.1塑件的工藝分析
產(chǎn)品名稱：骨輪注塑模
材 料：聚甲醛
生產(chǎn)批量：大批量生產(chǎn)
2.2.1 工藝方案的確定
（1）材料性能分析
根據(jù)制件的工藝分析可知，制件選用聚甲醛塑料成型，聚甲醛是一種具有良好綜合性能的工程塑料，在固態(tài)時(shí)具有高度的晶體結(jié)構(gòu)，因此具有優(yōu)異的機(jī)械性能彈性模量很高。它具有聚苯乙烯的良好成型性，聚丁二稀的韌性，聚丁烯腈的化學(xué)穩(wěn)定性和表面硬度，其抗張強(qiáng)度可達(dá)70MPa。回彈性很好，沖擊強(qiáng)度及疲勞強(qiáng)度都十分突出，結(jié)晶度大約為70%~85%。聚甲醛粘度適中，流動性好，表面硬度大。它的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是耐氣候性，其制品的使用溫度范圍為45~90℃，適應(yīng)性廣。且有較高的磨蝕阻力和較低的摩擦系數(shù)即具有卓越的耐磨性和自潤滑性。高密度，高結(jié)晶性，具有良好的耐溶劑性，尺寸穩(wěn)定性好，可制造精密零件。
聚甲醛塑料的吸水性較小，因塑件比較大，成型前也應(yīng)預(yù)干燥。其缺點(diǎn)是熱穩(wěn)定性差，所以必須嚴(yán)格控制成形加壓溫度。聚甲醛遇火易燃燒，長期在大氣中曝曬會老化。聚甲醛塑料密度ρ ＝1.41～1.43g/,,彈性模量E=1.410MPa,成型收縮率=1.2%～3.0%，泊松比μ=0.35。
模具設(shè)計(jì)時(shí)要注意澆注系統(tǒng)對料流阻力小，澆口處外觀不良，易發(fā)生熔接痕，應(yīng)注意選擇澆口位置、形式，頂出力過大或機(jī)械加工時(shí)塑件表面呈現(xiàn)“白色”痕跡(但在熱水中加熱可消失)，脫模斜度宜取
2°以上。
（2）注塑制件結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析
1結(jié)構(gòu)分析 從零件圖上分析，該零件總體形狀為圓形，在上、下兩端各有一個(gè)凸翼和帶凸緣的凸翼，其厚度為3mm，中間部分為? 108mm的圓形通孔，因此，模具設(shè)計(jì)時(shí)必須設(shè)置側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)，該零件屬于中等復(fù)雜程度。
2尺寸精度分析 該零件各個(gè)尺寸均為注明公差，為提高經(jīng)濟(jì)效益，則按未注明公差尺寸來處理，根據(jù)表2—14查得聚甲醛材料的適用未注公差等級為MT5級，對應(yīng)的模具相關(guān)零件的尺寸加工容易保證。
從塑件的壁厚來看，各處壁厚均為3mm,均勻一致，有利于零件成型。
3表面質(zhì)量分析
該零件表面及內(nèi)腔要求沒有缺陷、毛刺，內(nèi)部不得有導(dǎo)電介質(zhì)沒有其他特別的表面質(zhì)量要求，故比較容易實(shí)現(xiàn)。
綜上分析可以看出，注塑時(shí)在工藝參數(shù)控制較好的情況下，零件的成型要求可降低。
2.2.2計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量
計(jì)算塑件的質(zhì)量是為了選用注塑機(jī)及確定模具型腔數(shù)。
計(jì)算塑件的體積：
V=157212.68(用UG分析得)
計(jì)算塑件的質(zhì)量：
根據(jù)設(shè)計(jì)手冊查得聚甲醛的密度為：ρ=1.42g/,
故塑件的質(zhì)量為：W=Vρ
=157212.68×1.42÷1000
=224.4g
2.2.3注塑模結(jié)構(gòu)分析與注塑機(jī)的選用
根據(jù)以上計(jì)算，及題目要求：采用一模一件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，考慮其外形尺寸，注塑時(shí)所需壓力和工廠現(xiàn)有設(shè)備等情況，初步選用注塑機(jī)XS-ZY-250型。查資料：
額定注射量cm3 250
螺桿直徑/mm: 50
注射壓力/MPa： 130
注射行程/mm: 160
注射速率（g/s） 74
塑化能力Kg/h 50
螺桿轉(zhuǎn)速r/min 25～89
鎖模力/kN： 1800
拉桿內(nèi)間距/mm 448×370
移模行程/mm 500
最大模具厚度/mm 350
最小模具厚度/mm 200
模具定位孔直徑/mm Φ125
噴嘴球半徑/mm： SR0=18
2.2.4塑件注塑工藝參數(shù)的確定
查找相關(guān)文獻(xiàn)和參考工廠實(shí)際應(yīng)用的情況，
聚甲醛的成型工藝參數(shù)可作如下選擇：（適模時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況做適當(dāng)調(diào)整）
預(yù)干燥溫度：80℃～100℃
時(shí) 間：4h
注塑 溫度：前段溫度t1選用185℃；
中段溫度t2選用175℃；
后段溫度t3選用165℃；
噴嘴 溫度：選用175℃；
注塑 壓力：選用100MPa；
注塑 時(shí)間：選用45s；
保 壓：選用65 MPa；
保壓 時(shí)間：選用10s；
冷卻 時(shí)間：選用25s；
后 處 理：紅外線燈鼓風(fēng)烘箱
溫 度：100℃～145℃
時(shí) 間：4h
3、 注塑模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括：分型面的選擇、模具型腔數(shù)目的確定、型腔的排列方式、冷卻水道布局、模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)等內(nèi)容。
3.1 模具工作部分的設(shè)計(jì)
3.1.1分型面的選擇
模具設(shè)計(jì)中，分型面的選擇很關(guān)鍵，它決定了模具的結(jié)構(gòu)。應(yīng)根據(jù)分型面選擇原則和塑件的成型來選擇分型面.該塑料表面質(zhì)量無特殊要求。但是在繞線的過程中，兩端凸翼與工人的手指接觸較多，因此兩端應(yīng)自然形成圓角；此外，該零件高度為60mm，且垂直于軸線的截面形狀比較簡單，可選用如下圖所示的水平分型方式，即可降低模具的復(fù)雜程度，減少模具加工難度，又便于成型取件。分型面選擇如下圖。
3.1.2確定型腔的排列方式
本塑件在注塑時(shí)采用一模一件，即模具只需要一個(gè)型腔，綜合考慮澆注系統(tǒng)、模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度等因素，擬采用型腔布置如圖所示的型腔排列方式。其最大優(yōu)點(diǎn)是便于設(shè)置側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)，缺點(diǎn)是熔料進(jìn)入型腔后到另一端的料流長度較長，但是聚甲醛流動性相對較好，故對成型沒有太大的影響。
若采用其他的型腔排列方式，顯然料流長度較短，但是會增大側(cè)向抽的距離，勢必會增大模具整體尺寸。該塑件的的形狀簡單，尺寸不大，結(jié)構(gòu)不易變形。能夠用整體型腔和型芯，簡單方法脫模，生產(chǎn)量大，但是塑件尺寸較大，只可用一腔模具成型。由此得出結(jié)論：應(yīng)采用一模一腔，輪輻式澆口，推桿脫模，簡單冷卻的模具結(jié)構(gòu)。
計(jì)算塑件在模具水平分型面上的投影面積：
S1=π（88）2-π（54）2
=15159.92mm2
計(jì)算澆注系統(tǒng)和飛邊在模具水平分型面上的投影面積：
S2=54×40+88×20
= 3920mm2
模具水平分型面上的總面積:
S總= S1＋S2
=15159.92＋3920
=19079.2 mm2
根據(jù)塑件的重量和分型面上的投影面積可以確定使用的最小注塑機(jī)，初步選用的注塑機(jī)為XS-ZY-250型。
3.2澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)
澆注系統(tǒng)是指模具中從注塑機(jī)的噴嘴起到型腔入口為止的塑料融體的流動通道。澆注系統(tǒng)的作用是使塑料熔體平穩(wěn)且有順序的填充型腔中，并在填充和凝固過程中，把壓力充分傳遞到各個(gè)部位，以獲得組織緊密，外形清晰的塑料制件。
澆注系統(tǒng)一般有主流道、分流道、澆口、凝料穴四部分組成。它的設(shè)計(jì)主要應(yīng)遵循以下幾條原則：
①排氣良好，能順利地引導(dǎo)熔融塑料填充到型腔的各個(gè)深度。
②流程短，在滿足成型和排氣良好的前提下，要選取短的流程來填充型腔，以降低壓力損失，縮短填充時(shí)間。
③防止型芯和嵌件變形。
④整修方便，澆口位置和形式應(yīng)結(jié)合塑件的形狀考慮，做到整修方便并無損塑件外觀和使用。
⑤防止塑件翹曲變形。
⑥合理設(shè)計(jì)冷料穴和溢料槽，因?yàn)樗赡苡绊懰芗|(zhì)量。
3.2.1主流道設(shè)計(jì)
根據(jù)設(shè)計(jì)手冊查得XS—ZY—250型注塑機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸：
噴嘴前端孔徑：d0=Φ4mm
噴嘴前端球面半徑：SR0=18mm
設(shè)計(jì)主流道截面直徑時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意噴嘴和主流道的對中問題，因?yàn)閷χ胁涣籍a(chǎn)生的誤差容易在噴嘴和主流道進(jìn)口處造成漏料或者積存冷料，并因此防礙主流道凝料脫模，為了補(bǔ)償對中誤差并解決凝料脫模問題，主流道進(jìn)口端直徑一般比噴嘴出口直徑大0.5～1mm，通常要求主流道進(jìn)口端凹下的球面半徑比噴嘴球面半徑大1～2mm，凹下深度約為3-～5mm。
根據(jù)模具主流道和噴嘴的關(guān)系： SR= SR0+（1～2）mm
d= d0+（0.5～1）mm
取主流道球面半徑：SR=20mm 取主流道小端直徑：d=φ5mm
為了便于將凝料從主流道中拔出，將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其斜度為20～40，主流道大端直徑，主流道大端直徑D=φ16mm。為了使熔料順利進(jìn)入分流道，可在主流道出料端設(shè)計(jì)半徑r=2mm的圓弧過渡，其基本結(jié)構(gòu)如下圖所示：
3.2.2分流道設(shè)計(jì)
分流道的形狀及尺寸，應(yīng)根據(jù)塑件的體積、壁厚、形狀的復(fù)雜程度，注塑速度、分流道長度等因素來確定。本塑件形狀簡單對成，熔料填充型腔比較容易，根據(jù)型腔的排列方式，可知分流道長度較短，為便于加工起見，選截面形狀為梯形的分流道，查表得h=3.5mm,b1=5mm。
3.2.3澆口設(shè)計(jì)
根據(jù)塑件的成型要求、型腔的排列方式及模具結(jié)構(gòu)，擬選輪輻式澆口較為理想，可使模具結(jié)構(gòu)簡單，澆口易去除，且不影響塑件外觀。設(shè)計(jì)時(shí)考慮壁厚為3 mm處進(jìn)料，料向四處流，而且在模具結(jié)構(gòu)上采用整體形式型腔、型芯，有利于填充，排氣。采用截面為矩形的澆口，查表初選尺寸為（b×l×h）﹦6mm×2mm×1.5mm,試模時(shí)修正。
3.3抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
塑件的上下兩端各有一個(gè)凸翼，他們均垂直于脫模方向，阻礙成型后塑件從模具脫出，因此成型側(cè)凹的零件必須設(shè)計(jì)成活動的型芯，即須設(shè)置抽芯機(jī)構(gòu)。本模具采用斜導(dǎo)柱機(jī)構(gòu)。
3.3.1確定抽芯距
抽芯距一般應(yīng)大于成型孔（或凸臺）的深度，設(shè)計(jì)抽芯距：
臨界抽芯距：
=
=67mm
代入數(shù)值，計(jì)算可取抽拔距70mm。
3.3.2確定斜導(dǎo)柱傾角
斜導(dǎo)柱傾斜角是傾斜機(jī)構(gòu)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)之一，它與抽拔力與抽芯距有直接關(guān)系。一般取=15°～25°，在這里選用20°。
3.3.3確定斜銷尺寸
斜導(dǎo)柱的直徑取決于抽拔力及其傾斜角度，按公式計(jì)算，取斜導(dǎo)柱直徑d=?25mm，固定凸肩D=1.8d。斜導(dǎo)柱的長度根據(jù)抽芯距、固定端模板的厚度、斜銷直徑及斜角大小確定，其計(jì)算根據(jù)公式：
=++++
由于上模座板的凸模固定板尺寸尚不確定，即=40mm，如果設(shè)計(jì)中有變化，則修正的長度，取D=45mm，取=210mm.
3.3.4滑塊與導(dǎo)滑槽設(shè)計(jì)
(a)滑塊與側(cè)型芯的連接方式設(shè)計(jì)。本題側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)主要是用于成型零件的兩側(cè)向凸緣，擬采用整體式結(jié)構(gòu)。
(b)滑塊的導(dǎo)滑方式。為使模具結(jié)構(gòu)緊湊，降低模具裝配復(fù)雜程度，擬采用整體式滑塊和整體式導(dǎo)向槽的形式。其結(jié)構(gòu)見裝配圖。
(c)滑塊的導(dǎo)滑長度和定位裝置設(shè)計(jì)。導(dǎo)滑長度要保證側(cè)向抽芯后，滑塊與導(dǎo)滑槽的配合長度不小于其總長度的2/3滑塊的定位裝置采用彈簧滾珠形式（見裝配圖）。
3.4成型零件設(shè)計(jì)
3.4.1凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
本模具采用一模一件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，考慮加工難易程度和材料的價(jià)值利用等因素，凹模擬采用拼塊式結(jié)構(gòu)，滑塊同時(shí)構(gòu)成凹模型腔，其結(jié)構(gòu)形式見下圖。
3.4.2凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
凸模主要是與凹模相結(jié)合構(gòu)成模具型腔，其結(jié)構(gòu)形式見下圖。
4、 模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算
本例中成型零件工作尺寸計(jì)算時(shí)均采用平均尺寸、平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量來進(jìn)行計(jì)算。
查表得聚甲醛的收縮率S=1.2％～3.0％，故平均收縮率為2.1％，考慮到工廠模具現(xiàn)有條件，模具制造公差取。
4.1型腔、型芯工作尺寸計(jì)算
屬性
塑件尺寸/mm
修正系數(shù)
模具制造公差
外形尺寸
Φ176
0.50
2.7
Φ114
0.50
2
R10
0.65
0.6
R1.5
0.65
0.2
內(nèi)形尺寸
Φ170
0.50
0.3
Φ108
0.67
0.2
高度方向尺寸
60
0.5
1.4
3
0.5
0.58
40
0.5
0.2
①凹模徑向尺寸
對于尺寸176mm Lm=mm
② 凹模深度尺寸
對于尺寸3mm =mm
對于尺寸20mm =mm
③ 型芯徑向尺寸
對于尺寸108mm mm
對于尺寸170mm mm
④ 型芯高度尺寸
對于尺寸60mm mm
對于尺寸40mm mm
⑤ 側(cè)型芯尺寸
對于尺寸34mm mm
4.2壓緊楔塊的設(shè)計(jì)和計(jì)算
為使注塑過程中凹?；瑝K能閉合緊密，避免側(cè)向分型面產(chǎn)生毛刺以及使斜導(dǎo)柱免除型腔的側(cè)向推擠力，擬采用壓緊楔塊對凹?；瑝K進(jìn)行鎖緊。本題因模具尺寸較大，所以采用將楔塊與定模板設(shè)計(jì)為一整體的結(jié)構(gòu)，為避免干涉撞擊，楔塊楔角按照下式選取
式中：
：斜導(dǎo)柱楔角；
：斜導(dǎo)柱與斜孔之間的間隙；
：楔塊壓緊高度：=60mm。
計(jì)算結(jié)果圓整為表8—1推薦值 ，取=。
4.3型腔滑塊底板厚度計(jì)算
根據(jù)組合式型腔底板厚度計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算：
式中：
=63mm；
=40Mpa；
=73mm；
=125mm (根據(jù)模具初選外形尺寸確定) ；
=160Mpa（底板材料選用45鋼），代入計(jì)算得：H=73.5mm。考慮模具整體結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)，取H=75mm。
5、 模具加熱與冷卻系統(tǒng)的計(jì)算
本塑件在注射過程中不要求有太高的模溫，因而模具上可不開設(shè)加熱系統(tǒng)，是否需要冷卻系統(tǒng)可作如下計(jì)算。
設(shè)定模具平均工作溫度為65°用20°常溫水作為模具冷卻介質(zhì)，其出口溫度為25°，產(chǎn)量為（初算2分鐘一套）0.27㎏/h。
1、求塑件在每小時(shí)釋放的熱量Q，查有關(guān)文獻(xiàn)聚甲醛單位若流量為3.98J/g。
Q=WQ=0.27×3.98J/g=1.0746×10 J/㎏
2、求冷卻水的體積流量V：
V＝
=
＝0.85×10m/min
由體積流量V查表可知所需的冷卻水管直徑非常小。
由上述計(jì)算可知，因?yàn)槟＞呙糠昼娝璧睦鋮s體積流量很小，故可不設(shè)冷卻系統(tǒng)，依靠空冷的方式冷卻模具即可
6、 結(jié)構(gòu)與輔助零部件的設(shè)計(jì)
6.1導(dǎo)柱的選用
導(dǎo)柱選用帶頭導(dǎo)柱，由導(dǎo)柱直徑與模板外形尺寸關(guān)系，其尺寸選用 Φ40㎜×90㎜×48㎜，材料選用20鋼。GB/T4169.4-1984其結(jié)構(gòu)形式如下圖1-5所示：
圖1-5 導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式
其導(dǎo)柱的安裝時(shí)與模板之間的配合的公差取IT7級，安裝沉孔直徑比導(dǎo)柱直徑大（1～2）㎜。
6.2.導(dǎo)套的選用
導(dǎo)套選用直導(dǎo)套，與導(dǎo)柱的配合。尺寸選Φ50×40，材料選用20鋼。GB/T4169.2-1984 其結(jié)構(gòu)形式如下圖1-6所示：
圖1-6 導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)形式
導(dǎo)套與模板的安裝孔徑之間的配合公差I(lǐng)T7級，安裝后下平面磨平。 該模具由于塑件的精度要求較低，可以采用兩根導(dǎo)柱即可滿足塑件的精度，兩根導(dǎo)柱，導(dǎo)套尺寸選用相同直徑，不對稱布置。其布置形式如零件圖定模固定板上所示。
7、 模具閉合高度的確定
在支撐和固定零件的設(shè)計(jì)過程中，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定：定模座板：=40mm,側(cè)滑塊板：=75mm，推板：=20mm，支撐板： =40mm動模座板6=40mm。
根據(jù)推出行程和推出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸確定墊塊：=100mm
因而模具閉合高度+++++6
=40mm+75mm+20mm+40mm+40mm+100mm
=315 mm
8、 注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核
本模具的外形尺寸為598mm×520mm×315mm。 XS—ZY—250型注塑機(jī)模板最大安裝尺寸為800mm×750mm，故能滿足模具的安裝要求。
由上述計(jì)算模具的閉合高度=315mm，XS—ZY—250型注塑機(jī)所允許模具的最小厚度=200mm，最大厚度=350mm，即模具滿足的安裝條件。
≤≤
經(jīng)查資料XS—ZY—250型注塑機(jī)的最大開模行程S=500mm，滿足下式頂出塑件的要求：
=315+60+10
=380mm
此外，側(cè)向分型抽芯距不是很大，因此不會過大增加開模距離，注塑機(jī)的開模行程足夠。
經(jīng)驗(yàn)證，XS—ZY—250型注塑機(jī)能滿足使用要求，故可采用
9、 塑料模的裝配、試模與維修
9.1模具裝配
模具設(shè)有斜滑塊機(jī)構(gòu)，先安裝斜導(dǎo)柱，作為模具的裝配基準(zhǔn)，裝配順序如下；
（1） 裝配前按圖檢驗(yàn)主要工作零件及其零件的尺寸。
（2） 將導(dǎo)柱8壓入定模固定板10中，保證兩導(dǎo)柱的對稱度。
（3） 裝配型芯，將型芯固定在定模座板9上，保證垂直度。將座板9固定在固定板10上。
（4） 將凹模壓入動模固定板23中，保證垂直度。
（5） 將側(cè)滑塊7裝在固定板的導(dǎo)滑槽上。
（6） 以凹模為基準(zhǔn)，斜導(dǎo)柱起導(dǎo)向定位作用，將側(cè)滑塊裝配在斜導(dǎo)柱上，使分型面密合。
（7） 以凹模為基準(zhǔn)將動?；鶞?zhǔn)板26固定在動模故定板上。
（8） 裝配其他輔助零件。
（9） 裝配完成，試模。使配時(shí)以分型面密合作為模具的裝配基準(zhǔn)