电话机前面板注射模具设计 毕业论文

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1、第一章 绪论1.1目的及意义毕业设计是工科院校本科生培养计划的最后的重要环节，是工程师基本训练必不可少的一环，以此来培养学生综合运用所学理论知识的技能，解决与分析实际问题，促使学生向工程师过渡，其具体目的为：培养学生综合运用所学知识，收集与研究有关参考文献和现场资料，经验，分析与解决主要问题及工程技术实际问题的能力。巩固与深化，扩大专业知识和基本理论知识，对设计中要解决的主要问题，在独立进行分析，研究的基础上，提出自己的见解，并完成所规定的设计任务。通过毕业设计的锻炼，使学生树立一个正确的设计与实验研究的思想方法，培养良好的科学态度与工作作风。20世纪80年代开始，发达工业国家的模具工业已从机

2、床工业中分离出来，并发展成为独立的工业部门，其产值已超过机床工业的产值。改革开放以来，我国的模具工业发展也十分迅速。近年来，每年都以15的增长速度快速发展。许多模具企业十分重视技术发展。加大了用于技术进步的投入力度，将技术进步作为企业发展的重要动力。此外，许多科研机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。模具行业的快速发展是使我国成为世界超级制造大国的重要原因。今后，我国要发展成为世界制造强国，仍将依赖于模具工业的快速发展，成为模具制造强国。中国塑料模工业从起步到现在，历经了半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产48”（约122CM）大屏幕彩电塑壳注射模具，6

3、.5KG大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具，精密塑料模方面，以能生产照相机塑料件模具，多形腔小模数齿轮模具及塑封模具。经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技术，模具的电加工和数控加工技术，快速成型与快速制模技术，新型模具材料等方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面作出了贡献。第二章 塑件结构的设计2.1 塑料的工艺性分析（1）塑料选用：ABS 线胀系数 6.09.3 2.93.6 （10） 成形收缩率 0.40.9 0.10.2 （）（2）脱模斜度： 40130（3）ABS成形条件与壁厚品名注射温度 注射压力 Mpa模具温度 壁厚 mm

4、ABS2002608020040601.54.5（4）圆角和沟槽：为减小塑件上转角部分的应力集中，采用圆角。当圆角半径超过塑件壁厚（R/t1）时，应力集中系数基本上不再减小，因此塑件内表面转折处圆角取壁厚的0.60.7倍为宜，外部圆角取1.61.7倍。（5）尺寸精度： 塑件成型误差 模具成型部件的制造公差 模具成型部件的表面磨损 由于塑料收缩率波动所引起的塑件尺寸误差 模具组装和配合间隙误差 精度等级：ABS塑料建议选用五级精度。2.2尺寸和精度塑件的流动性影响制件尺寸的设计，注射成型制件尺寸要受注射机的注射量，锁模力的限制。影响模塑精度的因素十分复杂。首先是模具制造的精度，其次是塑料收缩率的

5、波动，同时由于磨损等原因造成模具尺寸不断变化，都会使模制尺寸不稳定。模制时工艺条件的变化，正边厚度的变化以及模制所需脱模斜度都会影响塑料制品的精度，因此塑料制件的精度确定应合理，尽可能选用低精度等级。综合考虑本产品采用一般精度即7级精度。2.3表面光洁度塑件制品的表面光洁度，除了从工艺上尽可能避免冷疤，云纹等疵点外，主要是由模具光洁度决定，一般模具表面光洁度要比塑件的高一等级。本塑件取Ra=6.3um。2.4脱模斜度脱模斜度大小受塑件径向尺寸的限制，又影响着脱模阻力，斜度大，脱模阻力小，有利于脱模，选择脱模斜度时还应考虑塑料材料的性质，塑件摩擦系数大，则宜采用较小斜度，便于脱模时不至于过大脱模

6、阻力。塑件的收缩率大，收缩产生的包紧力大，也宜采取较大斜度。脱模过程，塑件一般是受到压缩载荷，因此抗压强度大的塑件，可承受较大压缩载荷，可以取较小的脱模斜度。塑件的几何形状和尺寸对脱模斜度选取也有影响，壁较厚和几何形状复杂的塑件，收缩率较大或各部分收缩差别大，一般的说有较大脱模阻力，宜采取较大斜度，塑件高度对脱模斜度选取有相互矛盾的影响，对具体塑件上斜度数值取应综合考虑各种因素后确定。ABS的塑件要求所以取外侧斜度为45，内侧斜度为45。2.5 圆角塑件除了使用上要求采用尖角处以外，其余所有转角处均应尽可能采用圆角过渡，因制件尖角处易产生应力集中，在受力或受冲击震动时会发生破裂，甚至在脱模过程

7、中由于模塑内应力而开裂，特别是制件的内圆角，一般即使采用R=0.5mm的圆角，就能使塑件的强度大为增强，理想的内圆角，半径应有壁厚的1/4以上。塑件设计成圆角，使模具型腔对应部位亦成圆角，这样增强了模具的坚固性，塑件的外圆对应着型腔的内圆角，它使模具在淬火和使用时不会因团应力集中而开裂.电话面板见图1.图2.图3：图1图2图3电话前面板的质量特性密度 = 1.02 克/立方厘米质量 = 219.943177971 g体积 =215630.566638066 mm3表面积=96879.633557849 mm2重心：（毫米）质心=8.909453507, -10.919801354, 12.54

8、8732801 mm惯性主轴和惯性力矩：(克*平方毫米)惯性距 (WCS)Ix, Iy, Iz = 1052605.239556547, 800406.628672025, 1762897.663664028惯性矩（质心）Ixc, Iyc, Izc = 991744.156498312, 748313.294436886, 1719212.456527719惯性矩（球坐标）I = 1729634.953731458惯性积 (WCS)Iyz, Ixz, Ixy = -79971.910073585, 18173.938955344, -52864.874879268惯性积（质心）Iyzc, Ix

9、zc, Ixyc = -49833.169100747, -6416.225531949, -31466.721319221回转半径 (WCS)Rx, Ry, Rz = 69.179515450, 60.325383345, 89.527880521回转半径（质心）Rxc, Ryc, Rzc = 67.149777374, 58.329262116, 88.411656286回转半径（球坐标）R = 88.679243309主轴（相对于 WCS 的方向矢量）Xp(X), Xp(Y), Xp(Z) = 0.010994257, 0.051472084, 0.998613915Yp(X), Yp(

10、Y), Yp(Z) = 0.992278438, 0.122824090, -0.017255294Zp(X), Zp(Y), Zp(Z) = -0.123542011, 0.991092764, -0.049724280主惯性矩I1, I2, I3 = 1721851.673411467, 995527.527576150, 741890.706475300第三章 注塑模总体结构设计3.1注塑机的选择 3.1.1模具与注塑机的关系每副模具都只能安装在与其相适应的注射机上进行生产，因此模具设计与所用的注塑机关系十分密切，在设计模具时，应详细了解注塑机的技术规范。注塑机的最大注射量，最大注射压力

11、，最大锁模力，最大成型面积，模具最大厚度，和最小厚度，最大开模行程，以及机床模板，安装模具的螺钉孔的位置和尺寸。 3.1.2 计算浇注系统所需用料(1) 估计塑料的体积和重量初步估算体积为：V=215630.566638066 mm3初步估算质量：M=V1. 02=219.943177971 g(2) 估算浇注系统所消耗的塑料体积和重量。主浇道小端直径取5mm，锥角为3约50mm。计算得到浇注系统的体积约为V=2.3。质量M=2.31.02=2.346 g塑件和浇注系统所消耗的塑料总量为：G=（219.943177971+2.346）X2=444.6g3.1.3初步选择注塑机的型号本设计采用一

12、模两腔，根据以上计算可以初步选择注塑机型号为：ZWD-2680。该注塑机技术参数如表1： 表1结构形式卧式注射方式螺杆式最大注射量容量（mm）628螺杆直径(mm)56注射压力(MPa)169注射速度（G/S）200锁模力(KN)2680拉杆间距 (mm)582最大注射面积（cm）模板行程(mm)450最大模具厚度H（mm）620最小模具厚度H（mm）2203.1.4注塑机的主要工艺参数的校核（1）国产标准的注射机均用塑料的容量表示一次注射量。因ABS塑料比重是0.98近似1，因此以ABS为基准来确定注射机的额定注射量。但是目前由于过去的习惯，对注射机的注射量也还是采用克量来表示。所以选择注射

13、机的注射量时可以用公式或公式计算。以容量计算时 0.8 式中 注射机最大注射量（） 成型塑件及浇注系统所需塑料的容量 （）0.8为系数，一般要求成型塑件的容量不得超过注射机容量的80%/以克计量时 0.8C式中 C注射机最大注射克量（克） G成型塑件及浇注系统所需塑料的克量，G=（克） R成型塑料的比重（克/） 0.8意义同公式（59）因此0.8628=502.4444.6满足要求(2)锁模力的校核：当高压的塑料熔体充满模具型腔时会产生一个沿注射机轴向的很大的推力，此推力的大小等于塑件加上浇注系统在分型面上的垂直投影面积之和(即注射面积)乘以型腔内的塑料压力，此力可使模具分型面涨开。为了保持动

14、、定模闭合紧密，保证塑件的尺寸精度并尽量减少溢边厚度，同时也为了保障操作人员的人身安全，需要机床提供足够大的锁模力。注塑机的锁模机构应该提供足够的锁模力，使动、定模两部分在注射过程中保持紧密闭合。每台注塑机都有一个额定的锁模力，所设计的模具在注射冲模时，分型面张开的总力不能超过这个额定的值，有如下关系式：F q=P。式中F塑件加浇注系统在分型面上的投影面积。q型腔内塑料熔体的单位的面积压力：q=k*Pi。（K为熔体经喷嘴和浇注系统时的压力损耗系数，取为0.2Pi为注射压力。） P注塑机锁模力。塑件在分型面上投影的最大面积：S=HL3.14/2(182)+3436=1732.6 mm2估算分流道

15、在分型面上的投影面积：S=1963=588 mm2这里设计的F为7518 cm2，q选择为12201050.2=24400000 pa，得到实际压力P=244000000.007518=183 KN，小于额定锁模力2680 KN，满足要求。（3）模具外形与注塑机拉杆间距校核。注射模向注射机上安装固定时，应该顺利通过注射机拉杆间的空间。本设计模具最大宽度为546 mm，其小于注射机拉杆间距582mm，所以满足要求。（4）对注塑机有关安装尺寸的校核。设计的注塑模不仅必须在注塑机的上述主要工艺参数限定的范围内，还必须能顺利的安装到注塑机上，因此必须满足注塑机的有关安装尺寸，包括如下几项，对其校核。模

16、具定位圈与注塑机定位孔配合。每一台注塑机的固定模板上都有一个起定位作用的基准孔，能使模具安装到注塑机上后其主流道中心线与注塑机喷嘴中心线同轴，模具上的定位圈应该与这一定位孔成间隙配合。这里定位圈直径为100 mm。 可安装的模具高度。选择的注塑机为ZWD-2680型。最大模具厚度Hmax为620 mm，最小模具厚度Hmin为220 mm。本设计的模具高度H为346 mm，满足要求。喷嘴尺寸的校核。注射机的喷嘴头部的球面半径要也模具主流道始端的球面半径吻合，以免高压熔体从缝隙处益处，一般球面半径要比喷嘴头半径大12mm，否则主流道内的塑料凝料无法脱出，本设计喷嘴头半径为12mm，喷嘴头部的球面半

17、径为14mm，满足要求。开模行程和顶出机构的校核。注射机的开模行程是有限制的塑料件从模具中取出时所需的开模距离，其必须小于注射机的最大开模距离，否则塑件无法从模具中取出，开模距离一般分为如下两种情形：一是当注射机采用液压，机械联合作用的锁模机构时，最大开模行程由连杆机构的最大冲程决定，并不受模具厚度的影响，即注射机，二是当注射机采用全液压时，最大开模行程等于机床移动模板和固定模板之间的最大开距减去模具厚度，即注射机的最大开模行程与模具厚度有关，本设计是属于单分型面注射模开模。 模具装固尺寸本模具为小型模具与注射机采用压板固定，采用这种固定时，只须在模具动，定模座板附近有螺孔就行，有较大的灵活性

18、。 模具装固尺寸本模具为小型模具与注射机采用压板固定，采用这种固定时，只须在模具动，定模座板附近有螺孔就行，有较大的灵活性。设计好的整体效果见图4.图5.图6：图4图5图6第四章 浇注系统设计4.1浇注系统所谓浇注系统是指注射模中从主流道的始端到型腔之间的熔体进料通道。浇注系统可分为普通流道浇注系统和无流道凝料浇注系统两类。普通浇注系统由主流道，分流道，浇口和冷料穴四部分组成。浇注系统的作用是使来自注射模喷嘴的塑料熔体平稳而顺利地充模，压实和保压。4.1.1浇注系统的设计原则 1 尽可能采用平衡式布局，以便设置平衡式分流道。2 型腔布置和浇口开设部位力求对称，防止模具承受偏载而产生溢料现象。3

19、 型腔排列要尽可能紧凑，以减小模具外形尺寸。4 热量及压力损失要小。5 确保均衡进科。6 塑料消耗量少。7 排气良好。8 防止塑件出现缺陷。9 生产效率要高。4.2 流道设计4.2.1 主流道设计主流道是指连接注射机喷嘴与分流道或型腔（单腔模）的进料通道。负责将塑料熔体从喷嘴引入模具，其形状，大小直接影响塑料的流速及填充时间。在卧式或立式注射机用的模具中，主流道垂直于分型面，通常作在淬硬浇口套内，为了使塑料凝料能从流道中顺利拔出，需将主流道设计成圆锥形，具有=24的锥角本设计取3，内壁表面粗糙度一般为Ra=0.8m以下的表面粗糙度，小端直径应大于喷嘴直径约0.51mm，本设计注射机的喷嘴直径为

20、4mm，所以本设计的主流道小端直径为5mm凹坑半径R也应比喷嘴头半径大12mm。本设计注射机喷嘴头半径是R12mm，所以本设计凹坑半径取R15mm。内壁表面粗糙度为Ra=0.63m以便凝料顺利拔出。浇口套大端高出定模端面H=510mm，起定位作用，与注射机定模板的定位孔呈间隙配合。为了拆卸更换方便，模具的定位圈常与浇口套分开设计。 4.2.2 冷料井和钩料脱模装置的设计冷料井位于主流道正对面的动模板上，或处于分流道末端。其作用是捕集料流前锋的“冷料”，防止“冷料”进入型腔而影响整个质量，开模时又能将主流道中的冷凝料拉出。冷料井直径宜大于主流道大端直径，长度约为主流道大端直径。推板式钩料装置推板

21、式钩料装置有冷料穴、钩料杆组成。钩料杆固定在型芯固定板上，不与顶出系统联动。它的结构形式如图4-1所示。图4-1钩料杆形式4.2.5 浇口设计浇口是主流道，分流道与型腔之间的连接部分，即浇注系统的终端。一般这段很短的通道截面面积很小。浇口的作用： 1 使熔融塑料以最快的速度进入并充满型腔，并在保压过程中进行补料以弥补由于塑件收缩而留出的空间。 2 塑件注射成后，由于浇口的截面积很小，所以它的冷却速度大于塑件的冷却速度，并能迅速地冷却封闭，防止热料回流。 3成型并被顶出的塑件，较容易与浇注系统分离。浇口的类型：直接浇口、盘形浇口、分流式浇口、轮辐式浇口、爪形浇口、点浇口、侧浇口、环形浇口、潜伏式

22、浇口等。因为本设计是一模多腔的，所以采用矩形侧浇口较为理想，高注射效率。位置的选择：首先要避免熔体喷射冲压模，浇口位置还应使熔体取向对塑件性能有利，还要有利于冲模流动，补料和排气。本设计的直接浇口设在型腔中心点处，从塑件的下底面中心进料。4.2.6浇口套设计浇口套有以下几种形式。如图4-2。如图4-2 浇口套形式本设计采用（d），在浇口套端部设一个与注射机定位孔相配的定位环，并在端面用螺钉将浇口套压在模体内，克服塑件对浇口套的反作用力。本设计中由于采用直接交口，前锋凝料较小，分模力可将前锋冷料拔出，故不需要设置拉料杆。最终设计出的浇口套如图7.图8.图9图7图8图9第五章 注射模零部件的设计5

23、.1分型面的选择分型面就是动，定模或瓣合模的接触面，模具分开后由此可取出塑件和浇注系统。5.1.1分型面的选择原则应选择在塑件外形的最大轮廓处。有利于塑件的留模和脱模。保证塑件的精确要求。满足塑件外观要求。便于模具的制造。减小成型面积。增强排气效果。应使侧抽芯行程较短。5.1.2排气槽设计当塑件熔体注入型腔时，如果型腔内原有气体蒸汽不能顺利排出，将在制品上形成气孔，接缝，表面轮廓不清等缺点，可以利用配合间隙排气，可利用推出机构与模板之间及活动型芯与模板之间的配合间隙进行排气，本设计排气间隙为0.030.05mm，不必再开设专门的排气槽。5.2成型零件设计5.2.1型腔结构设计凹模用以成型塑件的

24、外观表面的设计，有整体式凹模，镶入式凹模，局部镶嵌式凹模，大面积镶嵌式凹模，四壁拼合式凹模，拼块式凹模。本模具采用整体式凹模结构，由整块材料加工制成。整体式凹模的优点是强大，塑件上不会产生拼缝、残痕，中小型凹模的机械加工也比较便利；如采用冷压制模法，就可直接在整块钢材上压出凹模，但对大型模具而言，由于钢材体积大，机械加工不便，而且切削也大，造成钢材浪费，延长了制模周期。5.2.2型芯的结构设计型芯用来成型塑件的内表面的设计，本设计采用整体式型芯，用螺钉将其与模板连接，组合式型芯的特点：组合式的型芯适用于塑件的内形复杂，机加工困难的型芯。组合式的型芯使加工变得简单，容易。组合式的型芯减小了贵重模

25、具钢的耗量。组合式的型芯节省了加工工时，避免了大型件的热处理变形。5.2.3对合导向机构零件的设计对合导向机构的功能是保证动，顶模两部分能够对准，使加工在动模和定模上的成型表面在模具闭合后形成形状和尺寸准确的型腔，从而保证塑件形状，厚度和尺寸的准确。本模具设计采用导柱对合导向机构零部件设计，该机构在模具设计中应用最广，包括导柱和导套两个零件。1）导柱设计对导柱设计的主要要求：导柱的直径视模具大小而定，但必须具有足够的抗弯强度，且表面要耐模，芯部要坚韧，因此导柱的材料一般采用低碳钢（20）渗碳淬火，或用碳素工具钢（T8、T10）淬火处理，硬度为5055HRC。本设计材料选用低碳钢（20），渗碳淬

26、火，硬度为5055HRC。导柱的长度必须比凸模端面的高度高出68mm，以免在错误定位时，型芯进入凹模型腔相碰而损坏。导柱的端部做成锥形或半球形的先导部分。本设计导柱的长度比凸模高出8mm，导柱的端部设计成锥形。导柱的配合精度导柱与导向孔通常采用间隙配合H7/f6或H8/f8，而与安装孔则采用过过渡配合H7/m6或K7/h6，配合部分表面粗糙度为Ra=0.8um。本设计导柱与导向孔之间采用H7/f6间隙配合，而与安装孔则采用过过渡配合K7/h6。导柱应合理均匀地分布在模具分型面的四角，导柱至模具的边缘应有足导柱一般设置在动模一侧，可以起到保护型芯及塑件脱模是支撑推件板的作用。注射模的导柱一般取2

27、4根，本设计选4根对称布置。2）导套设计这里与导柱配合选择带头导套。该导套的尾部与另模板配合起定位作用，有省去定位销的效果。3）导套位置导柱中心至模具外缘至少应有一个导柱直径的厚度：导柱不应设在矩形模具四角的危险断面上。通常设在长边离中心线13处最安全。4）材料的选择导柱与导套应有足够的耐磨性，多采用低碳钢经渗碳淬火处理，其硬度为HRC50-55。工作表面粗糙度为Ra0.4，固定部分Ra0.8。导套内外表面粗糙度取为Ra0.8为妥。5）对导柱直径的校核。对导柱直径的校核可以以下式校核：w-一根导柱承受的模板重力（N），若整个模板重力为W，导柱的根数为n ，则w=WnL-模板重心距导柱肩部距离(

28、mm) 。E-材料弹性模量，2 X106Mpa。-导柱头部弯曲变形的挠度（mm），其值以不影响顺利脱模为准。计算得，d约为28.5 mm，这里取d为32mm，满足要求。5.2.4复位机构的设计模机构在完成塑件脱模后，为进行下一个循环，必须回到初始位置，本设计脱料机构是推杆，与开在型芯处的孔配合，共设7根，下端安装在推杆固定板上。第六章 推出机构6.1脱模机构注塑成型后，使塑件从凸模或凹模上脱出的机构称为脱模机构。6.1.1设计原则（1）开模时应使塑件留在动模一侧塑件滞留于动模边，以便借助于开模力驱动脱模装置，完成脱模动作。（2）保证塑件外观完美无损防止塑件变形或损坏，正确分析塑件对模腔的粘附力

29、的大小及其所在部位，有针对性的分析选择合适的脱模机构，是推出中心和脱模阻力中心重合。（3）避免顶出损伤顶出装置力求均匀分布，顶出力作用点应在塑件承受顶出力最大部位，即不易变形或损伤的部位，尽量避免顶出力作用于最薄的部位，防止塑件在顶出过程中的变形和损伤。（4）顶出机构应平稳顺畅，灵活可靠顶出零件应有足够的机械强度和耐磨性能，使其在相当长的运作周期内平稳顺畅，无卡滞现象，并力求制造方便，容易维修。6.1.2脱模机构的选择本设计的塑件属于深腔薄壁的塑件，适合采用推件板脱模机构。但是因为笔筒内开有槽腔，所以不是于这种方式推出。宜采用推杆推出。这种顶出机构广泛地应用于推出各类塑件，是一种最简单的推出形

30、式，它的特点： 推出元件制造简便。 更换容易。 滑动阻力小。 推出效果好。设计要点： 推杆应设在塑件能承力较大的部位，尽量使推出的塑件受力均匀，但不宜于型芯或镶件距离过近，以免影响凸凹模强度 推杆直径不宜过细，要有足够的强度承受推力，一般取2.512mm。 推杆装配后不应有轴向窜动，其端面应高出型腔或镶件平面0.050.1mm。 塑件浇口处应尽量不设置推杆，以防该处内应力大而碎裂。 推杆的布置应避开冷却水道和侧抽芯，以免与抽芯机构发生干涉。 推杆与模体的配合间隙不大于所用塑料的溢边值。（ABS 0.04mm）6.1.3推杆固定方式推件板的修复步骤：卸下推件板，在其顶平面磨削，直到将其损伤处磨掉

31、为止，这时的磨削量为H。将型芯沿口周边顺形铣去H的距离，并顺碴修整。型芯上端铣去H的距离，修整周边圆角。将制品从包紧型芯上脱出时所需克服的阻力称为脱模力。脱模力的计算：t/d=1/36=00270.05,故属于薄壁件。脱模力的计算公式F=制件壁厚 E 塑料的弹性模量900MpaS 塑料的平均成成型收缩力1.5%L 制件对型芯的包容长度39mm 模具型芯的脱模斜度45 摩擦因数0.23K2 1.0035A 盲孔制品型芯在垂直于脱模方向上的投影面积1571mm2 u 塑料的泊松比0.38经计算F=1604N 本设计是一模一腔故脱模力是1604N推出零件尺寸的确定 （1）推件板厚度的确定推件板的厚度

32、（mm）公式t= 式中K3 - 系数，随R/r而异 查表选值 选取12.05 -推件板材料的许用应力，MPa。取150 F - 脱模力，N。6416N 经计算得t=9mm（2）推杆直径的确定 公式 d=K()1/4K 安全系数，可取K=1.5L 推杆的长度，81mmF 脱模力，N 6416n 推杆数目 6E 钢材的弹性模量 2.1105Mpa经计算d=9.8mm为安全起见取10mm（3）有的塑件在内侧或外侧，如果带有较浅的凸凹形的环或槽，可以利用塑件的弹性，在不损伤塑件表面的前提下，强制地将凸凹部分顶出。它的计算公式：式中 B 凸凹槽外径，mm 51.5mm A 凸凹槽内径，mm 50mm 塑

33、料的延伸率，% 6将以上数值带入公式得0.03%6%即满足强制脱模的要求。6.2侧向分型机构设计凡是能够获得侧向抽型或侧向分型以及复位动作的机构，统称为侧向分型机构。从广义来讲，它也是实现塑件脱模的装置。这类模具脱出塑件的运动有两种情况：一种是开模首先完成侧向分型或抽芯，然后推出塑件；第二种是侧向抽芯或分型与塑件的推出同步进行。本模具采用的是第二种。6.2.1机构分类： 侧向分型抽芯机构类型很多，通常按动力来源分三种类型，其中以侧向分型机构最为常用。(1)手动侧向分型抽芯机构，设有此类分型抽芯机构的模具结构比较简单，且生产率低，劳动强度大，抽芯力有限，故有特殊场合才采用。(2)机动侧向分型抽芯

34、机构，一般是指借助注塑机的开模力或顶出力与合模力进行模具侧向分型，抽芯及其复位动作的机构。这类机构经济性好，效率高，动作可靠，实用性强，其主要形式有：弹簧分型抽芯，斜销分型抽芯；弯销分型抽芯，斜滑块分型抽芯，齿轮齿条抽芯等。其中以斜销分型抽芯用的最为广泛。 (3) 液压(气压)侧向分型抽芯机构是指以压力油(或压缩空气)作为动力来源，驱动模具进行侧向分型，抽芯及其复位的机构。这类机构的最主要特点是：抽拔距离长，抽拔力大，动作灵活，不受开模过程限制，常在的大型注塑模中使用。如注塑机本身带有备用的液压缸，尤为适用。本设计采用的就是第二种。6.2.2机构类型的选择这里本设计选择机动侧向分型抽芯机构，一

35、般是指借助注射机的开模力或顶出力进行模具侧向分型，抽芯及复位动作的机构这类机构经济性好，效率高，动作可靠，实用性强，这里具体使用的机构是，斜滑块分型抽芯结构。结构见图纸。6.2.3分型抽芯机构的结构组成（1）划块的导滑形式斜滑块的导滑形式主要有燕尾槽导滑、 T型槽导滑、楔块导滑、斜导柱导滑等几种。其中，燕尾槽导滑适用于固定大型芯。（2）按结构形式分类有整体式和镶拼式。整体式的特点：结构紧凑、模体面积较小，但加工工艺复杂，其配合精度要求很高，只在小型模具中应用。本设计选用燕尾槽形式导滑，采用整体式结构。（3）斜滑块抽芯机构的设计要点 斜滑块抽芯机构的导向斜角即抽拔角在5-25之间选取。由于机构强

36、度较好，必要时导向斜角可适当加大，但最大不应超30。且又不宜过小，当5时会在斜配合面上产生自锁力影响脱模。本设计导向斜角采用20。 为了保证斜滑块的运动平稳，斜滑块的顶出高度应小于斜滑块高度的2/3。 为了使斜滑块的分型面保持紧密配合，成型时不发生溢料，斜滑块与模套之间应有0.2mm-0.5mm的间隙。6.2.4 侧抽芯抽拔力和抽芯距的计算塑件在冷凝收缩时产生包紧力，紧紧包住活动的侧抽芯。抽芯机构所需的抽拔力，必须克服因包紧力而产生的抽拔阻力以及机械传动的摩擦力才能抽出活动型芯。抽拔力的计算公式：盲孔 u 塑料的摩擦系数 0.15L 侧型芯成型部分断面的平均周长 475mmH 型芯被塑料包紧部

37、分的长度 96mmq 单位面积的包紧力 8Mpa B 垂直与抽拔方向的型芯投影面积 3180.86mm将以上数据带入公式得抽芯距计算公式 =45+2 =47mm第七章 模温调节与冷却系统设计7.1 模具温度塑料注射成型是将熔融状态的塑料向模腔高压注射，其后这些熔料在模腔内冷却到塑料热变形温度以下固化成型。由熔融状态冷却到固化状态是由熔料温度和模具的温差实现的。模具的温度不能过高也不能过低。模具温度过高，会造成溢料脱模困难，并使固化时间过长，延长注射成型周期，降低生产效率。过低则会影响注射熔料的流动性，使塑件应力增大，并可能出现熔接痕及缺料制品缺陷。7.2塑料注射模温度调节塑料注射模温度调节能力

38、，不仅影响到塑件的质量，而且也决定着生产效率。热塑性塑料注入型腔后，释放大量的热量而凝固，需要维持在一个适当的温度。在注塑成型过程中，模具可看成热交换器，塑料熔体凝固时释放出的热量约为5以辐射对流的形式；散发到大气中，其余95由模具的冷却介质(一般是水)带走。另外，在个别情况时也需冷却及加热同时使用或交替使用。一般成型后温度调节对塑件质量的影响： 采用较低的模温可以减少塑件制品的成型收缩率。 模温均匀，冷却时间短，注射速度快可以减少塑件的变形。尺勺稳定性。力学性能。外观质量。温度控制的作用： 缩短成型周期提高生产效率，据统计模具的冷却时间约占整个设计循环周期的2/3，因此缩短成型周期中的冷却时

39、间是提高生产效率的关键。 改善成型性能 模具必须保持合适的温度，使塑料熔体具有良好的流动性，以改善成型性能。 减少塑件变形，提高塑件的精度 合适的冷却行通，使模具个部分温度保持均匀，使塑件各处冷却速度一致，减少塑件变形，同时温度恒定能减少塑件成型收缩率的波动，从而提高了塑件的尺寸和形状精度。 改善塑件表面质量 模温过低会使塑件轮廓不清晰，产生明显的融合纹。提高模温可改善塑件的表面状态，降低塑件表面粗糙度值。所以模具设计时必须考虑冷却或加热装置来调节模具温度。一般当成形时料另外，在个别情况时也需冷却及加热同时使用或交替使用。一般成型后温不足，为了使模具达到成型要求的模温，则应考虑加热装置。热塑性

40、塑料，模具常需冷却。热固性塑料注射成型时则必须加热。通常是根据塑料品种，塑件厚度，结晶性塑料所要求的性能而定。实验表明，对于要求较低模文的塑料（80），例如，ABS仅需设置冷却系统，即在模具内同如冷却水将热量带走，并通过调节水流来调节模温。 7.3 冷却回路设计模具设置冷却装置的目的，一是防止塑件脱膜变型；二是缩短成型周期；三是使结晶性塑料冷凝形成较底的结晶度，以得到柔软性，挠曲性，伸长率较好的塑件。冷却形式一般在行腔，型芯等部位合理的设置通水冷却水路，并通过调节冷却水流量及流速来控制膜温，冷却水一般为室温冷水，必要时也有采用强迫通水或低温水来加强冷却效率，冷却系统的设计对塑件质量及成型效率直

41、接有关，尤其在高速，自动成型时更应研究，必须重视。影响冷却效果的因素： 冷却介质的多少。 冷却通道与成型区域的接近程度。 冷却水道的长度和设置布局。 冷却通道的直径以及冷却介质的流动状态。 从入口到出口冷却介质的温差，一般不超过5。 熔融塑料与模具的温差。设置冷却管道考虑因素：模具结构形式，如普通模具，细长型芯的模具，复杂模具及脱模机构障碍多的或镶块多的模具，对冷却系统设计直接有关。模具的大小和冷却面积。熔接痕位置。7.4 冷却水孔的开设原则（1）水孔边离型腔的距离，一般保持在1525毫米左右，距离太近则冷却不易均匀，太远则效率低。水孔直径一般在直径为8毫米以上。根据模具大小决定。（2）水孔通

42、过镶块时，应考虑镶套管等密封问题。（3）水孔管路应畅通无阻。（4）水管接头的位置尽可能放置在不影响操作的一侧。 （5）冷却水孔管路一般最好不开设在型腔塑料熔接的地方，以免影响塑件强度。冷却参数的确定：冷却管道直径为11mm, 根据冷却水速与水孔直径的关系，选择最低流速为1.32m/s，冷却水体积流量为5.0X10 m/min。7.5冷却时间计算（1）影响冷却时间的因素：模具时料。冷却介质温度及流动状态。模塑材料。塑件厚度。冷却回路的分布。模具温度。（2）时间计算。本设计选用塑件截面内平均温度达到规的脱模温度时，所需冷却时间简化计算公式：Q= （10）式中：Q-塑件所需的冷却时间(S)。 t-塑

43、件厚度(m) k-塑料的热扩散率 (m/S)。 Tm-塑料熔体温度 (C)。 Tw-模具温度 (C)。 h-塑件脱模时截面内平均温度(C)。查模具设计手册可得ABS的参数如下：Tm为137，Tw为55C，k为6.5*10(m/S)，Ts取70C，t为1mm，代入得Q=5.7s。第八章 主要尺寸计算8.1成型零件的工作尺寸计算所谓工作尺寸是指成型零件上有直接用以成型塑件部分的尺寸，主要有形腔和型芯的径向尺寸（包括矩形或异形型芯的长和宽），型腔或型芯的深度尺寸。中心矩形尺寸等。在设计模具时。必须根据制品的尺寸和精度要求来确定相应的成型零件的尺寸和精度等级。影响塑件制品的精度的因素：（1）成型收缩率

44、的选择和成型收缩的波动引起的尺寸误差。（2）成型零件的制造公差。（3）成型零件的组装误差。（4）型腔成型零件磨损及化学腐蚀引起的误差。（5）成型零件的相对移动（合模的误差、侧抽芯的移动）引起的误差。生产小尺寸塑件时，影响塑件公差的主要因素。则是模具成型零件的制造公差或成型零件表面的磨损值。对于成型零件工作尺寸主要按平均收缩率来计算。1、 型腔尺寸的计算 型腔径向尺寸，型腔径向尺寸的计算公式：D=D0(1+S) 式中 D 型腔的最小基本尺寸；D0 塑件的最大基本尺寸； D0=90mmS 塑件的平均收缩率； 1.5%=0.015 塑件的公差； = 1.2模具制造公差，按级公差选取而精度要求不高的塑

45、件按（1/3-1/6）选取。 = 0.28D=90（1+0.015）1.2=91.9 型腔的深度尺寸 型腔的深度尺寸的计算式H=H0(1+S)式中 H 型腔深度的最小基本尺寸；H0 塑件的最大基本尺寸，H0=132mm； 0.26；其余符号与上式相同；H=132(1+0.015)1.1=131.9 型芯的径向尺寸 型芯的径向尺寸计算公式d=d0(1+S)+式中 d 型芯的最大基本尺寸 d0 塑件的最小基本尺寸 d=84(1+0.015)1.2=85.1型芯高度尺寸 型芯高度尺寸的计算公式h=h0(1+S)+式中 h 型芯高度的最大尺寸；h0 塑件内形深度的最小尺寸 h0=24mmh=24（1+

46、0.015）+1.1 =248.2 圆形盲孔型腔壁厚计算1） 型腔侧壁厚计算S=h 式中 S 型腔侧壁厚度， P 型腔内单位平均压力，49 MPah 型腔深度， 40mmE 型腔材料的弹性模量， 21105MPa 型腔许用变形量， 0.05C 由h/l决定的常数， 0.073L 型腔的长边长度， 52mm将以上数值带入公式得 S=20mm2)型腔腔底的计算 按刚度条件计算公式 H=式中 H 型腔腔底的厚度，mm l2 型腔短边长度，mm 36 C1 系数根据型腔边长比查表0.024其余符号见上式，将以上数据带入公式得H=12.3mm. 按强度计算H=l2式中 型腔材料的许用应力 156MPa

47、型腔边长比 0.69其余符号见上式，将以上数据带入公式得H=11mm两者取大者即12.3mm.本设计定为13mm。结 论历经近三个半月的毕业设计已经接近尾声。毕业设计是大学四年所学知识的总结和应用，只有真正经历过之后才会明白这次机会的珍贵。在做毕业设计的过程中，我遇到了很多困难，其中主要是UG模具绘图方面，由于我以前学的三维制图软件为CATIA，故UG开始不熟，在老师的指点下去图书馆借书查阅相关知识，姜永武老师也给了我很多指点和借阅很多相关书籍。由于没有实践经验，模具的设计过程中经历很多挫折，在指导老师姜永武老师的指导下，问题才能得以解决。先后经过调研，搜集、整理资料，请教老师同学，确定方案，

48、计算校核，绘制图形，最后整理，目前设计过程即将结束。对于模具设计与制造，三维参数化的设计方式显得尤其重要。UG本身自带强大的模具设计相关的标准件和库，提高了模具设计的设计速度、质量，缩短了设计周期，减少了设计费用和新产品投放市场的风险，为新产品快速占领市场提供了有力的保证。设计过程中也遇到了很多以前从没有接触到的知识，但是通过查阅资料，收获是很大的，锻炼了我应用工具书解决问题的能力，使我更加牢固的掌握了所学的知识技能，提高了我提出问题，分析问题和解决问题的能力，并且开阔了知识面，对动手能力的提高也有很大帮助。为将来走向工作岗位并胜任工作打下了扎实的基础。在本次设计过程中，由于时间的仓促和社会调

49、研的不充分性，加上本人水平有限，对本设计的全面性还有一些不尽完善之处，但是这是我走向社会工作迈的第一步，以后我会更加努力，在机械的道路上拓展自己的一片天空。三个月，紧张而又充实的毕业设计结束了，但由于时间仓促，经验有限，所以模具设计可能存在一些问题，请各位老师给予指正，学生将受益菲浅。 在这次毕业设计中通过参考、查阅各种有关模具方面的资料，虚心请教各位老师有关模具方面以及三维建模，二维图纸的绘制方面的问题，特别是模具在实际中可能遇到的具体问题，使我在短暂的时间里，对模具设计的认识有了一个质的飞跃。对我的实践动手能力有了很大的提高。也学会了怎样用学过的知识来指导实践，服务实践。通过这次毕业设计使

50、我对工程设计研究有了一个正确的科学的实践，这将指导我今后的工作，对设计能力的提高有着深远的影响。参考文献1.姜永武主编. UG典型案例造型设计.北京：电子工业出版社，20082.展迪优主编.UG NX5.0模具设计教程.北京：机械工业出版社，20093.冯炳尧主编模具设计与制造简明手册上海： 上海科学技术出版社，19854.李克惠注塑模具设计M西安：西北工业大学出版社，19955.塑料模具技术手册编委会塑料模具技术手册M第二版北京：机械工业出版社，2001 6.许发樾现代模具制造技术实用手册北京：机械工业出版社，1985 7.许鹤峰注塑模具设计要点与图例M北京：化学工业出版社,19988.张佑

51、生塑料模具计算机辅助设计M北京：机械工业出版社，19989.屈华昌主编塑料成型工艺与模具设计M 北京：机械工业出版社，200110.王文广主编塑料材料的选择北京：化学工业出版社，2001 11.陈万林实用塑料注射模设计与制造北京：机械工业出版社，200012.唐志玉注塑模具优化设计M北京：机械工业出版社，200013.钟志雄塑料注射成型技M 广州：广东科技出版社，199814.苏家齐塑料工业辞典M第三版北京：化学工业出版社，198815.胡亚民塑料模具的设计与制造问答北京：机械工业出版社，199516.Ramazzotti,DRotational MoldingIn Plastic Produ

52、ct Design Handbook (Ed.E.Miller)，1983, (Marcel Dekker, New York)17. HindhedeI,uffe.machine design FundamentalsA practieal MApproachNew York:wiley.198318.RaiputR k.ElementsM of Mechanical EngineeringKatson publeHouse,1985致 谢在导师姜永武老师的悉心指导和严格要求下，本论文得以完成。同时，我的专业知识也得到了巩固。导师严谨的作风和踏实的态度使我深受感动。值此论文完成之际，谨向导师

53、姜永武表示我真诚的感谢和崇高的敬意! 其次就是帮助过我的同学，在设计过程中，同学们也给了我很大的帮助，大家在探讨中掌握了设计的使我一次又一次的走出困境。同时也要感谢学校在临毕业给了我这次能发挥我设计思维的机会。在设计中不仅锻炼了我的能力，同时也让我深刻的体会到治学严谨的重要性。使我在即将走上工作岗位的时候有了充分的心理准备和信心。在此我再一次感谢我的学校，老师和同学们。最后,我要向在百忙之中抽出时间对本文进行审阅，评议和参加本人论文答辩的各位老师表示感谢。本次设计的电话机前面板注射模具，历时三个半月，设计已近尾声。本设计能够顺利完成，我要特别感谢导师姜永武老师对我的悉心指导和教诲，使我在实际工程设计方面有了很大的进步，同时也使我对模具设计的相关理论有了更深的认识和理解，为我以后的学习和工作奠定了牢固的基础。我要感谢母校（长春理工大学）对我的培养，感谢机电工程学院曾任课老师对我的教诲，感谢那些为我的设计提出宝贵意见的老师和同学，以及所有参考文献的作者。鉴于本人知识水平有限，工程实践设计经验尚有欠缺，论文中的错误、遗漏和不妥之处再所难免，敬请各位老师批评指正，为我的毕业设计画上一个完美的句号，谢谢！36