目 錄摘要…………………………………………………………………………………………1關鍵詞………………………………………………………………………………………11 前言………………………………………………………………………………………21.1 研究意義…………………………………………………………………………21.2 國內外研究現狀…………………………………………………………………21.3 發(fā)展方向…………………………………………………………………………32 塑料的工藝性分析……………………………………………………………………32.1 塑件的原材料分析………………………………………………………………3 2.2 制件分析…………………………………………………………………………32.2.1 塑件的結構分析…………………………………………………………3 2.2.2 塑件尺寸精度的分析……………………………………………………32.2.3 表面質量分析……………………………………………………………42.3 塑件的體積重量…………………………………………………………………42.4 塑件的注射工藝參數的定………………………………………………………53 型腔數的確定及澆注系統(tǒng)的設計………………………………………………………63.1 分型面的選擇……………………………………………………………………63.2 型腔數的確定……………………………………………………………………73.3 型腔排列方式的確定……………………………………………………………73.4 設計澆注系統(tǒng)……………………………………………………………………73.4.1 設計主流道………………………………………………………………73.4.2 設計澆口道………………………………………………………………83.4.3 設計澆口…………………………………………………………………84 設計側抽芯機構…………………………………………………………………………94.1 確定斜導柱傾斜角……………………………………………………………104.2 計算斜導柱的長度……………………………………………………………101拉線盤注射工藝分析及模具設計摘 要：注射成型是熱塑性塑料成型的主要方法之一，可以一次成型形狀復雜的精密塑件。本設計進行了一款拉線盤的注塑模設計，對零件結構進行了工藝分析。確定了分型面、澆注系統(tǒng)等，選擇了注射機，計算了成型零部件的尺寸。采用側澆口。利用直導柱導向，推桿頂料,斜頂桿完成脫模及內抽芯方式并對模具的材料進行了選擇。如此設計出的結構可確保模具工作運用可靠。最后對模具結構與注射機的匹配進行了校核。并用 autoCAD 繪制了一套模具裝配圖和零件圖。 關鍵詞：注射工藝；注射模具；工藝分析；Design of Cable Set Mold and It's Process Analysis of InjectionAbstract: Injection molding is one of the main molding methods for thermo plastics, and it can once-formed delicate plastic members with sophisticated shape. This paper discussed the design of plastic injection mould of the upper cover of the cable set mold., and the process analysis of the parts' structures.The author determined the parting surfaces and the gating system etc, choosed the injection molding machine，calculated the sizes of the molding parts. Side gate and hydraulic inner action was used, straight pillar and puncher was used for guiding and conveying the materials. The author also choosed the materials of the mould. The structure designed in such way can ensure the reliable running of the mould. Finally, the author checked the match between the mould structure and the injection molding machine. And the author also drew a set of mold assembling chart and parts chart using autoCAD software.Key words: Process of injection;injection mold;Analysis of process;1 前言1.1 研究意義模具工業(yè)是當今世界上產值增長最快的工業(yè)門類，而作為模具一大組成部分塑料2成型工業(yè)，也有著不可低估的作用，塑料成型工業(yè)是新興的工業(yè)，并隨著石油工業(yè)的發(fā)展應運而生。目前，塑料制件幾乎進入了一切工業(yè)部門以及人民日常生產生活的各個領域。特別是在辦公用品、照相器材、汽車、儀器儀表、航空、交通、輕工、通信、建材用品、日用品以及家用電器行業(yè)中的零件塑料化的趨勢不斷加強，并且陸續(xù)出現以塑料代金屬的全塑品。隨著國民經濟領域的各個部門對塑料品種和產量需求愈來愈大，產品更新換代周期愈來愈短、用戶對塑件的質量要求愈來愈高，因而對模具設計和制造的周期和質量提出了更高的要求，這就促使塑料模具設計制造技術不斷向前發(fā)展，從而也推動了塑料工業(yè)以及機械加工工業(yè)的高速發(fā)展。可以說模具技術，特別是設計制造大型、精密、長壽命的模具技術，便成為衡量一個國家機械制造水平的重要標志。目前，世界模具市場仍然供不應求。近幾年世界模具市場總量已經超過 700 億美元，其中美國、日本、法國、瑞士等過一年出口模具約占本國總產值的 1/3。因此，研究和發(fā)展模具技術，提高模具技術水平，對于促進國民經濟的發(fā)展有著特別重要的意義 。??11.2 國內外研究現狀我國塑料模工業(yè)從起步到現在，經歷半個世紀，有了很大的發(fā)展，模具水平有較大提高。在大型模具方面已能生產 48 寸大屏幕彩電塑殼注射模具、6.5kg 大容量洗衣機全套塑料模具以及汽車保險杠和整體儀表板等塑料模具；精密塑料模具方向，已能生產照相機塑料件模具、多型腔小模數齒輪模具。如天津津榮天和機電有限公司和煙臺北極星 I.K 模具有限公司制造的多腔 VCD 和 DVD 齒輪模具，所生產的這類齒輪塑件的尺寸精度、同軸度、跳動等要求都達到了國外同類產品的生產水平，并且采用最新的齒輪設計軟件，糾正了由于成型收縮造成的齒輪誤差，達到了標準漸開線齒形要求。還能生產厚度僅為 0.08 的一模兩腔的航空杯模和難度較高的塑料門窗擠出模等等。注塑模型腔制造精度可達 0.02-0.05mm，表面粗糙 Ra0.2um，模具質量、壽命明顯提高了，非淬火鋼模壽命可達 10-30 萬次，淬火鋼模達 50-1000 萬次，交貨期較以前縮短 。??21.3 發(fā)展方向隨著科學技術的高速發(fā)展，高新科技在模具生產領域的應用越來越廣。特別是在市場的激烈競爭中，企業(yè)的產品開發(fā)和更新越來越快。甚至每年要生產多個品牌的產品，投放市場，參加競爭。因此，與之配套的模具也不例外，而大部分產品百分之八十以上的零部件需要模具加工，這樣一來，模具的需求量成倍增加，其生產周期愈來愈短。而模具生產，是多品種小批量生產，乃至單間生產。其特點是品種多樣化；生3產工程多樣化；生產能力復雜化。為解決這一問題，首先要普及 CAD 技術，再者要提高其應用軟件的檔次，例如從 AutoCAD 為主流逐步發(fā)展到以 Pro/E、UGⅡ、CATIA 等大型工程軟件為主。這樣所有的裝配過程以及運用的干涉。都在計算機上模擬進行，提高了產品的開發(fā)速度，降低了成本。利用現代的 CAD/CAM/CAE 技術，才是模具經濟、快捷的開發(fā)制造技術，也是其發(fā)展方向。2 塑料的工藝性分析2.1 塑件的原材料分析塑件的材料采用丙烯-丁二烯-丙乙烯（ABS)，屬熱塑性塑料，該塑料具有如下的成型特性：1) 吸濕性大、不易分解。2) 力學性能和熱性能都好，硬度高，表面易鍍金屬。3) 耐酸堿等化學腐蝕。4) 耐疲勞和抗應力開裂，沖擊強度高。5) 加工成型容易。6) 要注意防止出現氣泡、銀絲、熔接痕及滯料分解、混入雜質。2.2 制件分析2.2.1 塑件的結構分析該零件的總體形狀為圓形，壁厚較為均勻，最大圓處有兩處要求開槽，需要用到兩個半圓的側抽芯，且其內環(huán)部有四處圓孔，并有四處凹緣，總體結構比價復雜，需要用到的型芯、型腔比較難以加工。2.2.2 塑件尺寸精度的分析該零件尺寸均為自由公差，由以上的分析可見，該零件的尺寸精度屬偏下，對應模具相關零件尺寸的加工可以保證，從塑件的厚度上來看，較為均勻。2.2.3 表面質量分析該零件的表面要求無凹坑等缺陷外，表面無其他特別要求，故比較容易實現。綜上分析可以看出，注射時在工藝參數控制的較好的情況下，零件的成型要求可以得到保證。制作圖如下：4圖 1 制件圖Fig 1 Component figure2.3 塑件的體積重量 計算塑件的質量是為了選用注射機及確定模具型腔數。制品質量：用 PROE 三維軟件分析 V=16530mm3，根據手冊查得 ABS 的密度為 ρ=1.02-1.16 g/cm3,選取 ρ=1.1 g/cm 3故單件塑件制品質量為 W=Vρ≈16g。根據計算的制品體積及質量來確定注射機的型號和規(guī)格。為了保證注射成型的正常進行，根據生產經驗，一次注射所需要的塑料總量宜為最大注射量的 80%，即W1≦80%W 2或 W2 ≧W 1/0.8式中： W 2——注射機最大注射量（cm 3或 g）W1——制品成型時所需的塑料總量（cm 3或 g） 。根據注射機所需的壓力和塑件的重量以及其他的要求，可初選注射機為 XS-Z-60 型注塑成型機，該注塑機的各參數如下所示 ：??3表 1 注射機參數Table 1 Inject machine paramete52.4 塑件的注射工藝參數的確定根據情況，ABS 的成型工藝參數可作如下的選擇，在試模時可根據實際情況作適當的調整。料筒溫度：后段溫度 t3: 選用 200℃中段溫度 t2: 選用 220℃前段溫度 t1: 選用 210℃噴嘴溫度：選用 200℃模具溫度：選用 70℃注射壓力：一般可選 80-120MPa 之間，考慮到制作件較薄可選較大值，此處選取 100MPa注射時間：選用 3s保壓時間：選用 20s保 壓：選用 55MPa冷卻時間：選用 20s總周期： 50s3 型腔數的確定及澆注系統(tǒng)的設計3.1 分型面的選擇分型面的確定，需要考慮的因素比較復雜。由于分型面收到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設計、塑件的結構工藝及精度、嵌件位置以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多方面因素的影響，因此在選擇分型面時應綜合分析比較、選擇較為合理的方案。選擇分型面時，一般應遵循以下原則：1. 分型面應選在塑件外形最大輪廓處。2. 分型面的應選擇有利于塑件順利脫模，并盡量使塑件開模后留在動模一邊。理論注射量/cm 3 60 開模行程/mm 200螺桿直徑/mm 38 模具最大厚度/mm 200注射壓力/MPa 120 模具最小厚度/mm 70鎖模力 KN 500 噴嘴孔直徑/mm 4拉桿間距/mm 260 噴嘴圓弧半斤/mm 1263. 分型面的選擇應保證塑件的尺寸精度和表面質量。4. 分型面的選擇應有利于模具加工。5. 分型面的選擇應有利于排氣。6. 應使側抽芯行程較短。綜合以上幾條原則，分清主次。為了便于模具加工制造，應盡可能選擇平直分型面加工，同時需要考慮到抽芯問題，故零件可以采用如下圖分型面設計制造：圖 2 分型面的選擇Fig 2 The choice of separated surface3.2 型腔數的確定型腔數可以通過多種方法確定，但是此次設計要采用一模兩腔的設計，并且注射機的注射量要保證滿足要求，故選用以下方法確定 ：??4nkm??1（1）∴n≦ = =2.4現取 n=2式中：n：型腔數m：單個塑件體積mj：澆注系統(tǒng)凝料mn：注射機最大注射量k： 注射機最大注射量利用系數，k 取 0.8mj：一般為制件質量的 0.2-1.0 倍，取 0.53.3 型腔排列方式的確定-kjn16.53082-?7根據型腔布置的注意事項，本塑件在注射時采用一模兩腔，故采用對稱式布局。3.4 設計澆注系統(tǒng)3.4.1 設計主流道主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機噴嘴與模具澆口套接觸處開始到分流道為止的塑料溶體流動通道，是熔體最先流經模具的部分，它的尺寸與形狀對塑件熔體的充模時間和流動速度有較大的影響，所以必須使熔體的溫度下降和壓力損失最小。根據設計手冊查得 XS-Z-60 型注射機有相關尺寸如下：噴嘴前端孔徑：d 0=Φ4.0mm噴嘴前端球面直徑：R 0=12mm為了使凝料能夠順利拔出，主流道的小端直徑 D 應該稍大于注射噴嘴直徑 d。小端面前面應該是球面，其深度為 3-5mm，注射機的噴嘴的球面在此與澆口套接觸并貼合。因此要求澆口套的主流道前端球面半徑比噴嘴球面半徑大 1-2mm，在此取 14mm。流道的表面粗糙度為 Ra≤0.8vms= 2r?R（2） 主流道的半錐角 α 通常為 2°—6°，過大的錐角會產生端流或渦流，卷入空氣，過小的錐角使凝料脫模困難，還會使充模時熔體流動阻力過大，此處選用錐角為 2°。為了使熔料可以順利的流入分流道，可以在主流道端設計一個半徑為 2mm 的圓弧過渡。3.4.2 設計澆口道主流道的小端入口處與注射機噴嘴會反復接觸，所以屬于易損件，對材料要求較為嚴格。故在本設計中選用 T10。熱處理淬火硬度 53~57HRC，澆口套與模板之間的配合采用 H7/m6 過度配合。澆口道與定位圈采用 H9/f9 配合用螺母固定。其圖如下所示：??58圖 3 澆口道的設計Fig 4 The design of get set3.4.3 設計澆口澆口又稱為進料口，是連接分流道與型腔的熔體通道，澆口的位置和設計選擇是否恰當，與塑件能否被高質量的注射成型直接相關。所以，在設計模具時，對澆口位置和尺寸的設計要求比較嚴格，在初步試模后還要進一步的修改澆口尺寸，不管使用哪種澆口，它的開設位置對塑件的成型性和質量影響很大，所以選擇合理的澆口開設位置是提高質量的關鍵環(huán)節(jié)，同時澆口的位置不同還對模具的結構有所影響。總之要使塑件有良好的性能和外表，所以對澆口位置的選擇一定要認真考慮，通?？紤]以下原則 ：??61．盡量縮短流動距離2．位置應開設在塑件壁厚最大處3．必須盡量減少熔接痕4．有利于型腔氣體的排出5．考慮分子定向影響6．避免產生噴射和蠕動7．澆口處避免彎曲和受沖擊載荷8．注意對外觀質量的影響根據澆口的成型要求和型腔的排列方式，綜合考慮本零件的特點，選用側澆口是合適的。側澆口在國外被稱為標準澆口。側澆口一般開設在分型面上，塑料熔體從外側或內側充填模具型腔，其截面型腔多為矩形，改變澆口的寬度與厚度可以調節(jié)熔體的剪切速率及澆口的凍結時間。這類澆口可以根據塑件的形狀特征選擇其位置，加工和修改十分方便，因此它是應用較為廣泛的一種澆口形式，在中小型塑件的多腔模具中應用十分普遍，并且對各種塑料成型的適應性都很強，由于澆口截面小，除去澆口很容易，并且不會留下明顯痕跡，但是這種澆口成型的塑件往往有熔解痕存在，且注射壓力損失大，對深型腔塑件排氣不利。側澆口一般可以分為側向進料和端向進料。側向進料的澆口，對于中小型塑件，一般深度 t=0.5-2.0mm，此處取 t=1.0mm；澆口長度 l=0.8-2.0mm，此處取 l=1.5mm，其如下圖（4）4 設計側抽芯機構9當在注射成型的塑件上與開合模方向不同的內側或外側具有孔、凹穴或凸臺時，塑件不能直接由推桿等推出機構從模具中推出。所以必須將成型側孔或側凹的零件做成活動的。這種零件稱為側型芯。在塑件脫模前必須抽出側型芯，然后再從模具中推出塑件，完成側型芯的抽出和復位的機構稱為側向分型抽芯機構。本設計中在外圈有兩道凹槽，需加入側向分型和抽芯機構?？紤]到本零件的成型需要，設計采用了機動側向分型與抽芯機構典型的斜導柱抽芯機構 。??74.1 確定斜導柱傾斜角斜導柱開模方向與軸向的夾角稱為斜導柱傾斜角 α，α 的大小對斜導柱的有效工作長度、抽芯距和受力情況等起著決定性影響。此次設計之中，因為側型芯滑塊抽芯方向與開合模方向垂直，也是最常采用的一種方式，通過受力分析與理論計算可知，斜導柱的傾斜角 α 取 20°比較理想，一般設計時取 α≦25°，最常用的是 12°≦α≦22°。圖 4 側澆口的設計Fig 4 The design of side set10圖 5 傾斜角的設計Fig 5 The design of tilt angle4.2 計算斜導柱的長度抽芯距是指側抽芯從成型位置到抽到不妨礙塑件取出位置時，側型芯在抽撥方向所移動的距離。抽芯距一般應大于側孔深度或凸臺高度 2~3mm，根據塑件制品情況抽芯距取為 ：??8S=s' +(2~3) mmS:抽芯距離 mmS’：塑件凹槽的深度 mmS'= 2r?RR:外型最大圓半徑 R=40mmr:阻礙塑件脫模的外形最小圓半徑 r=28mmα=14mm由于斜導柱的工作長度 1 與抽芯距 S 以及傾斜角 α 有關，由公式可得：L= = =41 （3) αsinS?204又∵L Z=L1+L2+L3+L4+L5= + + + +（5~10）mm αtand2αcoshαtan2dαsi（4）式中： L Z——斜導柱總長度d2——斜導柱固定部分大端直徑，取 d2=15mmh——斜導柱固定板厚度，h=20mmd——斜導柱工作部分直徑，取 d=12mmα——斜導柱的斜角，取 α=20°帶入系數可得 LZ=56mm4.3 計算抽芯力11在注射成型后，塑件在模具內冷卻成型，由于體積收縮，對側型芯產生包緊力，抽芯機構的抽芯力，必須克服因為包緊力所引起的抽芯阻力及其抽芯機構滑動時產生的摩擦阻力，通過這樣才能把側型芯拔出來。在抽拔過程中，開始抽拔的瞬間，是塑件與側型芯的抽拔力稱為起始抽芯力，由于起始抽芯力最大，因此計算抽芯力以起始抽芯力計算 。??9Ft=AP(μcosα-sinα） （5）式中：A-活動型芯被塑料包緊的斷面面積 A=1004mm2P-塑件對型芯單位面積上的包緊力，模內冷取 P=1.0×107paμ-塑料對鋼的摩擦系數，μ=0.2α-脫模斜度，一般取 1°~2°，現取 1°Ft=1004×107pa（0.2cos1°-sin1°）=1.8KN4.4 設計楔緊塊此設計考慮到側滑塊較，長度較長，因此直接利用定模版來做楔緊塊，直接在定模板上面開槽。4.5 選擇鎖緊角鎖緊角的工作部分是斜面，其楔緊角為 α，當滑塊移動方向與合模方向垂直時，α=α+2-3，此處取 α=20°與斜導柱平行。5 設計計算模具成型零件工作尺寸是指成型零件上直接用來構成塑件的尺寸，工作時直接與塑料熔體接觸，要承受熔體塑料流的高壓沖刷，脫模摩擦等。因此，成型零件不僅要求正確的幾何零件形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度值，而且還要求較強的硬度和合理的結構、以及耐磨性能剛度必須較為良好。成型零件主要有型腔和型芯的徑向尺寸，型腔的深度尺寸和型腔的高度尺寸，型芯和型芯之間的位置尺寸等。任何塑件制作都有一定的幾何形狀和尺寸要求，如在使用中有配合要求的尺寸，則精度要求比較高。在模具設計時，應根據塑件的尺寸及精度等級確定模具成型零件的工作尺寸及精度等級。影響塑件尺寸精度的因素相當復雜，這些影響因素應作為確定成型零件工作尺寸的依據 。??105.1 選擇凸模、凹模的結構形式考慮到此次設計中成型零件的特點，凹模采用整體式凹模，直接在選購的定模板12上面開型腔，優(yōu)點是加工成本低，但是缺點是通常模架的模版是普通的中碳鋼，使用的壽命比較低，次型腔的凸模主要由哈夫塊、大型芯，小型芯構成，考慮到大型芯比較復雜且直徑本身并不是很大，決定利用線切割的方法加工。5.2 計算凸模、凹模的型芯工作尺寸本設計中零件工作尺寸的計算均采用平均尺寸、平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量來進行計算，已經給出 ABS 的成型收縮率為 S=0.005，模具的制造公差取 δ Z=Δ/3,查表可得 Δ=0.125.2.1 計算型腔徑向的尺寸由公式?????ZZSMLL??????00x1△（6）式中 ——模具型腔徑向基本尺寸；M——塑件外表面的徑向基本尺寸；SL——塑件平均收縮率；——塑件外表面徑向基本尺寸的公差?！鳌认禂?，此處選取 0.75x∴由公式 6 可得????04.04.80 3181275.80.1????????L9 95-90.40.476 76.6. ???????20 12175-201式中 ——哈夫塊圓型腔的最大外徑80?L——定模板上孔的外徑9——哈夫塊圓型腔的最小外徑76?——大型芯上的圓環(huán)外徑205.2.2 計算型腔深度的尺寸由式????Z00mx1??????△SHZ13（7）式中 ——模具型腔深度基本尺寸；mH——塑件凸起部分高度基本尺寸；S—— 修正系數，此處 取 0.5；xx——塑件平均收縮率；△——塑件外表面徑向基本尺寸的公差∴由公式（7）可得?????0.40.406 97512.5-6.1??? ???ZH?4 634?04.04.02.-. ???Z?式中 ——哈夫截面的長度??6——定模上為成型塑件凸起長 4mm 的深度4——定模塊上開的深度2H5.2.3 計算型芯徑向的尺寸由公式 ????0-0-m1ZZxlSl ??△???（8）式中 ——模具型芯徑向基本尺寸ml——塑件內表面的徑向基本尺寸S△——塑件內表面徑向基本尺寸的公差——模具制造公差Z?——修正系數，此處取 0.6x∴由公式（8）可得????04.-04.-0-72 37216.7205.1????Zl??65 96504.-04.-0-1 Zl??????3 8312603z04.-04.-0-6 6.-. ???Zl??7 5775?z14????04.-04.-0-4 9126.-45.1???Zl??式中 ——大型芯圓柱的直徑72——大型芯凸起部分圓柱的直徑65?l——大型芯中間的圓環(huán)1——哈夫塊的凸起圓直徑76?l——小型芯上的被切圓直徑——小型芯上小圓柱的直徑3?l5.2.4 計算型芯的高度尺寸由式????0-0- ZS1??????xhhmZ（9）式中 ——模具型芯高度基本尺寸——塑件孔或凹槽深度尺寸Sh——修正系數，此處取 0.5x∴由式（9）得????0.4-04.-0-5.2 57215.20.1????Zh?6 966?04.-04.-0-2Z?——小型芯被切的圓柱高度5.h——哈夫塊的高度6——大型芯凸起部分的高度25.3 計算型腔側壁厚度和底板厚度5.3.1 計算型腔側壁厚度根據矩形整體式型腔的側壁計算公式??34lECPH??S（10）式中 ——側壁厚度 mm——型腔壓力（MPa） ，取 55——由 決定系數，取 0.93ClH/15——模具材料的彈性模量（MPa） ，取E 510.2?——剛度條件，取 0.05???將上述各式帶入公式得68.1052934???S5.3.2 計算底板厚度由底板厚度公式????3146.?EPhS（11）代入上述的數值 可得：mhS0.4?根據計算可得型腔側壁厚度應該大于 11.68mm，底板厚度應大于 4mm，根據前面計算出的型腔和型芯條件可選擇標準模架，根據《塑料注射模中小型模架及技術條件》（GB/T12556-90),根據模板的參數確定導柱、導套、墊塊等的有關尺寸 。??16 設計與設計推出機構推出機構一般由推出、復位和導向等三大元件組成。凡是與塑件直接接觸并將從模具型腔中或型芯上推出脫模的元件，稱為推出元件。常見的推出元件有推桿，推管，推出板，成型推桿等。推出機構進行推出動作后滿載下次注射前必須復位，復位元件是為了使推出機構能回復到塑件被推出時的位置而設置的。導向元件是對推出機構進行導向，使其在推出和復位工作過程中運動平穩(wěn)無卡死現象，同時對于推板和推桿固定板等零件起支撐作用。6.1 設計推出機構（1）推出機構應盡量設置在動模一側，由于推出機構的動作時通過裝在注射機合模機構上的頂桿來驅動的，所以在一般情況，推出機構設在動模一側。正因為如此，在分型面設計時應該盡量注意，開模后使塑件能留在動模一側。（2）保證塑件不因推出而變形損壞，為了保證塑件在推出過程中不會變形、損壞設計時應該仔細分析塑件對模具的包緊力和粘附力的大小，選擇合理的推出方式及推出位置。推出點應該作用在制品剛性好的部位，如凸緣、殼型制品的壁緣處，盡量避免推出點作用在制品的薄平面上，防止制件破裂、穿孔，如殼體型制件及筒型制件多采用推板推出。從而使塑件受力均勻、不變形、不損壞。（3）機構簡單動作可靠，推出機構應使推出動作可靠、靈活、制造方便，機構本身要有足夠的剛度、硬度和強度，以承受推出過程中各種力的作用，確保塑件順利脫模。16根據上述原則，考慮到本設計中零件的特點，推桿的設置以及布置采用如下的形式圖 6 推桿的設計Fig 6 The set of putter6.2 計算推出力塑件注射時成型后在模內冷卻定型由于體積收縮對型芯產生包緊力，塑件從模具中推出時，必須先克服因包緊力而產生的摩擦力，由公式????sin-coAPFt?（12）式中 ——脫模力的大小t——塑件對型芯單位面積上的包緊力，此處取 Pa710?——塑件包絡型芯的側面積（mm）A——脫模斜度，此處取 1°?——塑件對鋼的摩擦系數取 =0.2??將上述數據帶入可得??NFt 80361sin-co2.01.04187-6 ?????6.3 計算推桿直徑推桿推出塑件是應該有足夠的穩(wěn)定性，其受力狀態(tài)可簡化為一端固定、一端為鉸鏈的壓桿穩(wěn)定模型，根據壓桿穩(wěn)定公式推導推桿直徑的計算公式為：412???????nEFLKd（13）推桿的強度校核公式為 214????????Stnd??17（14）式中 ——推桿直徑d——安全系數，常取 1.5K——推桿長度（mm） ， =104LL——脫模力（N） ， =8036NtFtF——推桿材料的彈性模量，E510.2??E——推桿的根數，n1n——推桿材料的屈服點（MPa） ，S? 9S?將上述數值帶入公式（13）可得取整為md65.3?md4?將上述數值帶入公式（14）可得2.?由此可得推桿的直徑為 4mm 符合要求 。??127 溫度調節(jié)系統(tǒng)7.1 模具冷卻裝置的選擇及其要求模具的溫度直接影響到塑件成型的質量和生產效率。由于各種塑料的性能和成型工藝不同對模具的溫度要求也不同。有的模具僅需要設計冷卻系統(tǒng)，適用于要求模具溫度較低（一般小于 80℃）的塑料，如如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS 等；而對于要求模具溫度較高的塑料（如聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等） ，或模具較大散熱面積廣等情況，其模具不僅需要設計冷卻系統(tǒng)，還需要設置加熱系統(tǒng)以便在注射之前進行模具加熱。本次設計僅需要設計冷卻系統(tǒng)。模具的冷卻方法有水冷卻、空氣冷卻和油冷卻。因為水的熱容量大，傳熱系數大，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開設冷卻水通道，利用循環(huán)水將熱量帶走。冷卻裝置的設計要考慮以下幾點 ： ??13（1） 冷卻水孔的數量越多，孔徑越大，對塑件冷卻也就越均勻。（2） 冷卻水道距模腔表面的距離 S；當塑件壁厚均勻時，S 宜相等；當壁厚不均勻時，壁越厚，S 越小；水道距型腔壁的距離應≥8㎜,常取 8～12㎜,；水道間的中心距一般取水道直徑的 3～5 倍。（3） 澆口出要加強冷卻，冷卻水道口應開設在澆口附近，出口應遠離澆口，并要求在模具上應有出入水口標記。（4） 冷卻水道的布置應使出入水口溫差盡量小，一般取 5°～8° 18（5） 冷卻水道方向應盡量沿著塑件收縮的方向布置。（6） 冷卻水通道要避免接近塑件的熔接痕部位。（7） 應保證冷卻水道不發(fā)生泄露，密封性好。（8） 冷卻水道應避免與模具結構的其它部件發(fā)生干涉。（9） 冷卻水道的布置應便于制造和清理，水管接頭應盡量位于模具的同一側，并設在注塑機的背面，以便于生產操作。8 注射機與模具各參數的校核8.1 校核鎖模力由公式 KAPF?（15）式中 ——注射機的額定鎖模力（ KN） ， KNF50?——制件和流道在分型面上的投影面積和（ ）A 2m2540?A——型腔的平均壓力（MPa） ，取 55MPaP——安全系數，通常取K2.1K將上述數值帶入公式（15）得F359N05402.16-6?????A8.2 校核注射壓力由公式KP?max（16）式中 ——注射機的額定注射壓力（MPa）ax 12max?P——成型時所需的注射壓力（MPa） 0——安全系數，取 1.1K將上述數值帶入式中可得10MPamax??P8.3 校核模具的參數模具各板的厚度如下——上模座 20mm ——凹模板 50mm1H2H——凸模板 30mm ——墊塊 60mm3 419——下模座 20mm ——推桿固定板 10mm5H6H——推桿推板 10mm7模具的封閉高度 170m205254321 ??????H由 XS-Z-60 型注射機可知其所許的最大模具厚度為 200mm，最小模具厚度為 70mm，最大開模行程為 200mm?？芍＞叩姆忾]高度 H 滿足注射機的要求，其開模距為 50mm 左右也滿足注射機的要求由此可知，初選的注射機是符合要求的，因此注射機確定為 XS-Z-60。9 主要模具零件加工工藝過程表 2 小型芯加工工藝過程Table 2 The processing craft of the small punch mold表 3 主型芯加工工藝過程Table 3 The processing craft of the important punch mold序號 工序名 工序內容1 備料 鍛件（退火狀態(tài)）2 平端面 徑向夾緊，平一端面3 粗車 徑向夾緊，粗車外圓，分別得到尺寸 φ9.1mm，φ6.2mm，φ3.1mm4 銑 徑向夾緊，銑對稱平面，達到尺寸 4.12mm5 半精銑 徑向夾緊，銑對稱平面，達到尺寸 4,09mm6 半精車 徑向夾緊，半精車外圓，分別得到尺寸φ9.05mm,φ6.15mm,φ3.09mm人工修整7 熱處理 淬火，使硬度達到 58-62HRC 8 磨 磨外圓，達到尺寸 φ9mm，φ6.10mm，φ3.08mm9 鉗 人工修整 序號 工序名 工序內容20參考文獻[1]王樹勛，朱亞林.典型模具結構圖冊[M]. 廣州：華南理工出版社， 2005:15-18.[2]葉久新，王群.塑料模具制品成型及模具設計[M]. 長沙：湖南科技出版社， 2005:32-34.[3]朱棟.塑料注塑模分型面的確定[J]. 機械制造與研究，2006:26-28.[4]陳志剛.塑料模具設計[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2003:44-48.[5]黃虹.塑料加工業(yè)模具[M]. 北京：化學工業(yè)出版社，2003:76-80.[6]彭志，周勇.CAD/CAM 技術在模具概念設計中的應用[M].上海：科技出版社， 2004:28-30.[7]黃銳.塑料成型模具[M].北京：中國輕工業(yè)出版社， 1996:66-70.[8]于華.注射模具設計技術[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2002:50-55.[9]李及仁.模具設計與制作[M]. 西安：西安電子科技大學出版社， 2001:29-31.[10]馮炳曉.模具設計與制造簡明手冊[M]. 北京：人民郵電出版社， 2001:88-90.[11]任志華.模具設計[M].北京：中國電力出版社， 2007:66-70.[12]曲華昌.塑件成型工藝與模具設計[M]. 北京：高等教育出版社， 2005:40-43.[13]李學鋒.塑件模具設計與制作[M]. 北京：機械出版社， 2001:53-55.[14]紀名剛.機械設計[M].北京：高等教育出版社， 2002:12-22.[15]楊俊秋.淺談塑料模具畢業(yè)設計[J]. 模具制造，2005:38-40.[16]鄒繼剛.機械設計[M].北京：高等教育出版社， 2002:122-130.[17]周四新，和青芳，杜守軍.pro/engineer wildfire 綜合培訓教程 [M].北京：機械工業(yè)出版社，1 備料 鍛件（退火狀態(tài)）2 平端面 徑向夾緊，平一端端面3 鉆孔 徑向夾緊，鉆孔 φ16mm4 擴孔 徑向夾緊，擴孔 φ16.15mm5 粗車 徑向夾緊，粗車外圓得到 φ73mm，φ66mm6 半精車 徑向夾緊，半精車外圓得到 φ72.5mm，φ65.5mm7 熱處理 淬火使硬度達到 58-62HRC8 磨 磨外圓得到 φ72.43mm，φ65,39mm9 線切割 得到成型形狀和尺寸10 清洗 去油與去屑11 鉗 人工修整212004:69-73.[18]王先奎.機械制造工藝學[M]. 北京：機械工業(yè)出版社， 1995:24-26.[19]呂茂成.表面加工技術[M]. 遼寧：科學技術出版社，1984:70-73.[20]董梅萼.現代加工方法[M]. 北京：國防工業(yè)出版社 1987:80-85.[21]徐配玄.塑料制品與模具設計[M]. 北京輕工業(yè)出版社， 2001:100-103.[22]History Of Mechanical Technology And Mechanical Design Stafa-Zuerich Trans Tech Publications Ltd,2011:30-40.[23]Engineering mechanics and design applications Boca Raton CRC Press,c2012:60-70.致 謝歷時將近兩個月的時間終于將這篇論文寫完，在論文的寫作過程中遇到了無數的困難和障礙，都在同學和老師的幫助下度過了。尤其要強烈感謝我的論文指導老師—陳文凱老師，他對我進行了無私的指導和幫助，不厭其煩的幫助進行論文的修改和改進。另外，在校圖書館查找資料的時候，圖書館的老師也給我提供了很多方面的支持與幫助。在此向幫助和指導過我的各位老師表示最中心的感謝！ 感謝這篇論文所涉及到的各位學者。本文引用了數位學者的研究文獻，如果沒有各位學者的研究成果的幫助和啟發(fā)，我將很難完成本篇論文的寫作。 感謝我的同學和朋友，在我寫論文的過程中給予我了很多你問素材，還在論文的撰寫和排版燈過程中提供熱情的幫助。 由于我的學術水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請各位老師和學友批評和指正！