毕业设计（论文）收音机外壳模具设计和凹模加工工艺过程设计

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1、本科毕业设计说明书收音机外壳模具设计和凹模加工工艺过程设计THE MOULD DESIGN OF RADIO SHELLAND PROTRUDING MODEL MANUFACTURING学院（部）： 机械工程学院 专业班级： 机设07-3班 学生姓名： 指导教师： 年 月 日收音机外壳模具设计和凹模加工工艺过程设计摘要毕业设计是在修完所有课程之后，在即将走向社会之前一次综合性设计。本次设计的课题是收音机外壳的注射模设计,是对以前所学专业知识的一个总结。 本次设计中，主要用到所学的注射模设计，以及机械设计等方面的知识。着重说明了一副注射模的一般设计过程，即注射成型的分析、注射机的选择及相关参数

2、的校核、模具的结构设计、注射模具设计的有关计算、模具总体尺寸的确定与结构草图的绘制、模具结构总装图和零件工作图的绘制等。其中模具结构的设计既是重点又是难点，主要包括成型位置及分型面的选择，模具型腔数的确定及型腔的排列和流道布局和浇口位置的选择，模具工作零件的结构设计，侧面分型及抽芯机构的设计，斜销的设计推出机构的设计，拉料杆的形式选择，排气方式设计等。通过本次毕业设计，使我更加了解模具设计的意义，以及懂得如何查阅相关资料和怎样解决在实际工作中遇到的实际问题，这为我们以后从事模具行业打下了良好的基础。 本次毕业设计也得到了广大老师和同学的帮助和指导，在此一一表示感谢！由于实践经验的缺乏，且水平有

3、限，时间仓促。设计过程中难免有错误和欠妥之处，恳请各位老师和同学批评指正。关键词：收音机外壳，模具设计，ABS塑料THE MOULD DESIGN OF ELECTRONIC INSTUMENT SHELLAND PROTRUDING MODEL MANUFACTURINGABSTRACTGraduate design course at the end, after all, is about to move in before the first integrated community design. The design of the radio shell is the subjec

4、t of the injection mold design, is a school before a summary of professional knowledge.The design of the main school used by the injection mold design and mechanical design expertise. Highlighted a general injection mold design process, that is, the analysis of injection molding, injection molding m

5、achine of choice and check the relevant parameters, the structural design of mold, injection mold design of the calculation, the overall die size and structure of the draft to determine the drawing, mold the structure of work and parts assembly diagram mapping and so on. The adoption of the graduati

6、on project, so I better understand the significance of die design, as well as know how to access relevant information and how to solve the practical work in the practical problems encountered, which we will engage in mold industry has laid a good foundation.The Graduation Project has been overwhelmi

7、ng majority of teachers and students for their help and guidance, expressed his gratitude in this 11! Due to the lack of practical experience, and the level of the limited time constraints. The design process it is inevitable that errors and defects, I earnestly urge teachers and students criticism.

8、KEYWORDS: radio shell , mould design , ABS plastic目 录摘要（中文） 摘要（英文） 1.塑件分析 12.成型设备的选择 43.浇注系统和的设计 73.1.塑料制件在模具中的位置73.2.浇注系统的设计 83.3.排溢系统的设计 124.成型零部件的设计与计算 134.1.成型零件的结构设计 134.2.成型零件工作尺寸的计算 134.3.模架的选取 155.脱模机构的设计 165.1.脱模力的计算 165.2.推出机构的设计196.侧抽芯机构的设计 197.合模导向机构的设计 228.斜销系统的设计 229.温度调节系统的设计与计算 2310.

9、注射机参数的校核 24总结 25致谢 27参考文献 281塑件分析1.1材料的选择该塑件为收音机底壳配件,它要与另外部件匹配使用。要使侧面的孔位和螺丝孔位以及倒勾的配合位置相互定位两部件上，所以从塑件的使用性能上分析，其必须具备有一定的综合机械性能,包括良好的机械强度，一定的弹性和耐油性，耐水性，化学稳定性和电气性能。而符合以上性能的有多种塑料材料，从材料的来源以及材料的成本和调配颜色来看，ABS比较适合。ABS是目前世界上应用最广泛的材料，它来源广，成本底，符合该塑件成型的特性。因此制作该塑件选用ABS塑料。表1.1.1 ABS的主要技术指标密度比溶吸水率收缩率热变形温度1.02-1.050

10、.8-0.980.2%-0.4%130-1600.3%-0.8%83-103.抗拉强度拉伸弹性模量弯曲强度冲击强度体积50Mpa1.8X10780Mpa11HB9.7HB6.9X10表1.1.2 ABS的注射工艺参数注射机类型螺杆转数喷嘴形式喷嘴温度螺杆式50-70直通式180-190。料筒的温度模具温度注射压力保压力190-200 200-220 170-19050-7060-90Mpa30-60 Mpa注射时间保压时间冷却时间成型周期3-5 S15-30 S10-30 S30-70ABS无毒，无味，呈微黄色，成型的塑料件有较好的光泽。密度为1.02-1.05g/cm3。ABS有极好的抗冲击

11、强度，且在低温下也不迅速下降。有良好的机械强度和一定的耐磨性，耐寒性，耐油性，耐水性，化学稳定性和电气性能。ABS有一定的硬度和尺寸稳定性，易于成型加工。经过调色可配成任何颜色。其缺点是耐热性不高，连续工作温度为70度左右，热变形温度约为90度左右。耐气候差，在紫外线作用下易变硬发脆。其成型特点：ABS在升温时黏度增高，所以成型压力较高，塑料上的脱模斜度稍大，ABS易吸水，成型前加工要进行干燥处理；易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减小浇注系统对料流的阻力；在正常的成型条件下，壁厚，溶料温度及收缩率影响极小。ABS成型收缩率，拉伸模量，泊松比与刚的摩擦因素见下页表1.1.3.表1.1.3 AB

12、S成型收缩率，拉伸模量，泊松比与钢的摩擦因素塑料名称成型收缩率/%拉伸模量E/X103Mpa泊松比U与钢的摩擦系数fPE1.5-3.50.212-0.980.490.23-0.5PP0.4-3.01.6-6.20.430.49-0.51PS0.2-0.81.4-8.90.380.45-0.75ABS0.1-0.71.91-1.980.380.20-0.251.2塑件结构分析(如下图示)图1.2.1 塑件背面图图1.2.2 塑件正面图1脱模斜度 脱模斜度取决于塑件的形状，壁厚及塑料的收缩率。本塑件由于型腔深度一般 ，两侧也采用抽芯。但由于考虑到塑件跟其它部件配合使用，要使塑件配合好所以要塑件两侧

13、角度，所以要使塑件强行脱模的方式。而且往外偏有个小角度；本塑件与另外部件配合使用，要有一定的弹性才能使塑件能放进指定的位置，塑件要有足够的强度和刚度，才能经受推件杆的推力而不使塑件变形，该产品壁厚均匀：本产品取2mm.表1.2.1 塑件壁厚选择塑料种类制件流程最小壁厚一般制件壁厚大型制件壁厚塑料 ABS0.751.75-2.62.4-3.22壁厚该塑件壁厚为2mm，符合参考资料2表313推荐壁厚，且刚度、强度足够，可防止塑件产生内应力以及各种质量缺陷。 形状该塑件为壳状零件，内部结构对称，外形中等，形状简单，尺寸精度不算高，壁厚均为2 mm,材料是ABS收缩率取0.05%，净重约25G，塑件外

14、形长106mm,宽76mm，局部高4mm.由于塑件中有些地方通空和凹槽，为了减小加工难度，降低制作成本，所以采用凸模，凹模镶块加入。因塑件长边两侧边是圆柱及凹槽小凸台伸出，所以要采用弹簧侧向分型机构才能使塑件出模，而在塑件长边凸台下里侧有倒扣，故要采用斜滑杆退出机构才能顺利开模。支承面塑件的支承面应充分保证其稳定性，一般不以塑件的整个底面作为支承面而将底面设计成凹凸形，或在凹入面增加加强肋。而该塑件以底面为支承面，因为底面开有大的孔以及凸边，所以支承平稳。圆角该塑件底面四周为过渡圆弧，可避免应力集中，且圆角半径与壁厚的关系符合要求。侧抽芯机构 当塑件有侧抽芯时，应尽可能放在动模或下模部分，避免

15、定模或下模侧抽芯。该塑件内部有侧孔，在长边也有侧槽，因为该塑件材料为ABS，且该孔有一定的深度，故必须设置侧抽芯结构。侧抽芯结构由滑块和斜导柱等机构组成采用滑块整面抽芯。其它该塑件内部四周设计有加强肋，若不设置金属嵌件，则采用放电加工型芯。9.塑件精度的选择：该塑件外观质量要求高，参考参2表39（精度等级的选用），该塑件为一般精度，故其精度等级为6级。另外，根据参考资料1（497页），成形表面粗糙度一般为Ra0.10.2um,特殊要求的为Ra0.0250.1um,配合表面Ra0.8um,其余表面Ra1.66.3um。因此在设计时，要考虑粗糙度的选择。2 设备的选择与校核为了保证注射质量和充分发

16、挥设备的能力,应根据注射模一次成型的塑料体积和质量来初步确定注射机的类型。根据理论和在实际生产中的经验得出塑件和浇注道之间材料的总和应该在注射机理论注射量的50%80%之间。（初步估算浇注系统的质量为20g）初步选定注射机为XS-ZY-125：2.1型腔数量的确定 因型腔数量与注射机的塑化速率、最大注射量及锁模量等参数有关，因此有任何一个参数都可以校核型腔的数量。一般根据注射机的最大注射量来确定型腔数量； n (K-)/式中 注射机最大注射量的利用系数，一般取0.8； mN注射机允许的最大注射量（g或cm）；成型周期（s）； 浇注系统所需塑料质量或体积（或）；单个塑件的质量或体积(或)。 由此

17、可求出： n(0.8*125*0.95-30)/25=2.6 故取n=2满足设计要求。2.2注射机参数的校核 1. 注射量校核模具型腔是否能充满与注射机允许的最大的注射量密切相关，设计模具时，应保证注射模内所需熔体总量在注射机实际的最大注射量范围内。根据生产经验，注射机的最大注射量是其允许最大注射量（额定注射量）的80%，由此有： n+80% 225+300.8125 80100 (符合要求)2. 塑件在分型面上的投影面积与锁模力的校核 注射成型时，塑件在模具分型面上的投影面积是影响锁模力的主要因素，其数值越大，需要的锁模力也就越大。如果这一数值超过了注射机允许使用的最大成型面积，则成型过程中

18、将会出现涨模溢料现象。因此，设计注射模时必须满足下面关系： n A1+A2A A1单个塑件在模具分型面上的投影面积 A2浇注系统在模具分型面上的投影面积 A注射机所允许使用的最大成型面积 大约计算： 2106x76+70x3732000018702320000 （符合要求）锁模力的校核： （n A1+A2）pF (2106x76+70x37)30900000511060900000 (符合要求)故该注射机符合要求。其技术参数如下：TMC200T注射机技术规格型号项目 单位XS-ZY-125额定注射量cm125螺杆（柱塞）直径mm42注射压力MPa109注射行程mm160注射时间S2.9合模力k

19、N900最大成型面积cm320最大开（合）模行程mm300模具最大厚度mm300模具最小厚度mm200动定模固定板尺寸mm428x458机器外形尺寸mm3340 750 15503浇注系统和排溢系统的设计3.1 塑料制件在模具中的位置3.1.1型腔数量及排列方法1.有以上计算得出，型腔数为2，即一模二件。2.此塑件结构比较对称，故塑件在模具型腔位置成对称布局。3.1.2分型面的设计将模具适当地分成两个或几个可以分离的主要部分，这些可以分离部分的接触表面分开时能够取出塑件及浇注系统凝料，当成型时又必须接触封闭，这样的接触表面称为模具的分型面。根据塑件的形状和尺寸，由于此塑件为外观件，且在侧边为配

20、合部位要求较高，故采用针点式浇口，选用单一平直分型面，分型面的形状如下图所示：图3.1.1分型面形式本模具采用平直分型面有以下优点和符合设计基本原则：1)分型面在塑件外形最大轮廓处；2)便于塑件顺利脱模；3)保证塑件的精度要求；4)满足塑件的外观要求；5)便于模具加工制造；6)减少塑件在合模分型面上的投影面积，可靠锁模避免涨模溢料现象；7)有利于排气；8)保证抽心机构顺利抽心;9)保证斜销机构顺利退出。3.2 浇注系统的设计 浇注系统设计是否合理不仅对塑件性能、结构、尺寸、内外在质量等影响很大，而且还对塑件所用的塑料的利用率、成型生产效率等相关，因此这是一个重要环节。浇注系统设计主要包括主流道

21、，分流道，浇口和冷料穴四部分。它的主要作用是将来自注射机喷嘴的塑料熔体均匀而平稳地输送到型腔，同时使型腔内的气体能及时顺利排出，将注射压力有效地传递到型腔的各个部位，以获得形状完整、内外在质量优良的塑料制件。 3.2.1主流道的设计1.主流道位置的确定主流道(俗称浇口套)是塑料熔体的流动信道，在卧式注射机上主流道垂直于分型面，由于本塑件在内部开了一个比较大的槽，可让主流道设于该处，但此槽不在塑件的中心，故在设计主流道位置时需要偏离模具中心一个距离,经参考有关数据，初步确定主流道偏离模具中心14.5mm，具体请参看装配图。2.主流道尺寸的确定 为使凝料能顺利拔出，设计成圆锥形，锥角取4，选用材料

22、为T10A，热处理要求淬火5357HRC。其主要尺寸可由以下计算获得：主流道小端直径 d=R+(0.51)=5.5+0.5mm=6mm；主流道球面半径 SR=R1+(12)=5.5+2mm=7.5mm;球面配合高度 35，取3；主流道锥角 26，取4；主流道长度 根据本塑件实际情况确定浇口套的形状和尺寸如下：图3.2.1浇口套的尺寸3.2.2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DF 的流动信道,它是浇注系统中熔融状态的塑料由主流道流入型腔前通过截面积的变化及流向变换来获得平稳流态的过滤段.因此要求所设计的分流道应能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态,使塑料熔体尽快地流

23、经分流道充满型腔,并且流动过程中压力损失及热量损失尽可能小,能将塑料熔体均衡分配到各个型腔。该塑件采用内浇口，因塑件的外形尺寸比较大故要设置分流道。分流道的分布形式如图纸所示。 3.3 浇口的设计浇口是连接分流道与型腔的信道，根据塑料成型工艺与模具设计书中表5-5查得，材料ABS可采用多种浇口。根据塑件的分析，结合各种浇口的特点，选择针点式浇口。针点式浇口的截面为圆形。其基本尺寸如下：图3.3.1 浇口的形式及尺寸标注浇口位置的选择在模具设计时，浇口位置及尺寸要求比较严格，一般遵循以下几项原则来参考：（1） 尽量缩短流动距离（2） 浇口应开设在塑件壁最厚处（3） 必须尽量减少或避免熔接痕（4）

24、 应有利于型腔中气体的排除（5） 考虑分子定向的影响（6） 避免产生喷射和蠕动（7） 不在承受弯曲或冲击载荷的部位设置浇口（8） 浇口位置的选择应注意塑件外观质量经过塑件的分析和结合以上浇口位置的选择原则，由于本塑件属于外观件和配合件，不容许在外表面和旁侧配合处设置浇口，故只能采用潜伏式浇口，考虑各种因素，初步确定本件采用方顶针潜伏进胶方式。具体位置请参看装配图3.4 冷料穴的设计用来容纳注射隔所产生的冷料的井穴称为冷料穴。冷料穴除了具有容纳冷料的作用以外，同时还具有在开模时将主流道和分流道的冷凝料勾住，使其保留在动模一侧，便于脱模的功能。3.5 排溢系统的设计当塑料溶体填充型腔时，必须顺序排

25、出型腔及浇注系统内的空气及塑料受热或凝固产生的低分子挥发气体。如果型腔内因各种原因没有将产生的气体排除干净，一方面将会在塑件上形成气泡、接缝、表面轮廓不清及填充缺料的成型缺陷，另一方面气体受压，体积缩小而产生高温会导致素件局部碳化或烧焦，同时积存的气体还会产生反向压力而降低充模速度。因此必须考虑排气问题，注射模成型时排气通常用如下四种方式进行：（1） 利用配合间隙排气（2） 在分型面上开设排气槽排气（3） 利用排气塞排气（4） 强制性排气考虑到本塑件的顶杆和斜销，因此可以利用此配合间隙排气，不专门设计排溢系统，如在调试中认为必须开设排溢系统，到时也可以开设。4 成型零部件的设计与计算模具中决定

26、塑件几何形状和尺寸的零件即成型零件设计，包括型腔、型芯、镶块和成型杆等。设计成型零件时，应根据塑料的特性和塑件的结构及使用要求，确定型腔的总体结构，选择分型面和浇口位置，确定脱模方式、排气部位等，然后根据成型零件的加工、热处理、装配等要求进行成型零件结构设计，计算成型零件的工作尺寸，对关键零件进行强度和刚度校核。4.1 成型零件的结构设计4.1.1型腔的设计： 型腔是成型塑件外表面的主要零件，按其结构不同，可分为整体式和组合式两类。该塑件底面较复杂，通过比较，选定采用组合式型腔中的整体镶嵌式。即采用模仁与模板镶嵌。4.1.2型芯的设计：型芯是成型塑件内表面的零件型芯的结构 型芯按其结构也可分为

27、整体式和组合式 ，整体式其结构牢固，但不便加工，且消耗的模具钢多，在一般的模具中，这种结构上将型芯单独加工，再镶入模板中。而对于形状复杂的型芯往往采用镶拼组合式结构，这样是为了便于加工。分析该塑件，结构不太复杂，且位置关系有一定的要求，为了保证位置关系以及尺寸，将型芯设计为组合式。 小型芯的结构 小型芯成型塑件上的小孔或槽。小型芯单独制造，再嵌入模板中。4.2成型零件工作尺寸的计算 成型零件工作尺寸是成型零件上直接用来构成塑件的尺寸，主要有型腔和型芯的径向尺寸，型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯之间的位置尺寸等。 由于考虑到影响因素多，所以我们一般按照平均收缩率、平均磨损量和模具平均制造公差

28、为基准的计算方法。即：式中 塑料的平均收缩率（其它的同上）。由材料的性质可知： ABS的收缩率为38根据企业里的惯用数据取5为合适。即收缩率为0.005。在以下的计算中塑件外形最大尺寸为基本尺寸，偏差为负值，与之相对应的模具型腔最小尺寸为基本尺寸，偏差为正值。塑件内形最小值为基本偏差为正值，与之相对应的模具型芯最大尺寸为基本尺寸，偏差为负值；中心距偏差为双向对称分布。4.2.1成型零件成型部分尺寸的确定成型零件包括型芯(下称：公模仁)、型芯镶块(下称：公模仁入子)、型腔(下称：母模仁)、型腔镶块(下称：母模仁入子)、滑块镶块(下称：滑块入子)、斜销等参与成型塑件的零件。由于在整个设计过程中多应

29、用的是3D软件和2D软件，故所有的成型零件的成型部分都可通过用3D软件对塑件进行分模和进行型芯镶块的修改，再转为2D来确定其尺寸，故各成型零件的具体结构、形状和尺寸都可在2D零件图里查看。而各自的定位尺寸请参看2D组立图，在此列举。 注：本设计中建3D用的是proe三维软件，分模用的是proe二维尺寸标注用的是AutoCAD 2007。1.公模仁外形尺寸的确定 考虑到要进行两边安装滑块，以及设计水路进入模仁，根据分析初步确定公模仁的高度为40mm(日后也可根据滑块大小和水路进行必要的修改)，根据经验(即中件成品边界到模仁边界的距离为20mm-30mm)选取公模仁长宽尺寸为160mmX115mm

30、。2.母模仁外形尺寸的确定确定方式同上，初步确定长宽高为160mmX 115mmX42mm3.滑块入子、斜销、公模仁入子和母模仁入子的外形尺寸需要根据滑块大小和所选模座规格来灵活确定的，计算烦琐，在此不详细列出，请参看相应图纸。 4.3 模架的选取模架的选取应综合考虑模仁的大小与布置、结构形式、推出机构、合模导向机构等方面。根据数据和经验得成型零件的计算和(即中件成品带滑块时，模仁边界到模板边界的距离为100mm-120mm)，还有注射机的参数，尽量选取标准模架,本模架选取400400374,模架装配图如图纸示。 图4.3.1 模架结构图5 脱模机构的设计塑件在从模具上取下以前,还有一个从模具

31、的成型零件上脱出的过程,使塑件从成型零件上脱出的机构称为推出机构。它包括以下几个部分，脱模力的计算、推出机构、复位机构等的机构形式、安装定位、尺寸配合以及某些机构所需的强度、刚度或稳性校核。在设计此机构时，应遵守以下几个原则： 推出机构应尽量设置在动模一侧 保证塑件不因推出而变形损坏 机构简单动作可靠 良好的塑件外壳 合模时的正确定位5.1 脱模力的计算 注射成型后，塑件在模具内冷却定型，由于体积的收缩，对型芯产生包紧力，塑件要从模腔中脱出，就必须克服因包紧力而产生的摩擦阻力。一般而论，塑料制件刚开始脱模时，所需克服的阻力最大，所以选择此时作为临界条件。塑件脱模时的型芯的受力分析如图：图5.1

32、.1 脱模力示意图根据力平衡原理，列出平衡式： 则： 式中 塑件对型芯的包紧力； 脱模时型芯所受的摩擦阻力； 脱模力； 型芯的脱模斜度。又 于是 而包紧力为包容型芯的面积于单位上包紧力之积，即：由此可得： 式中 塑料对钢的摩擦系数，约为0.10.3； 塑件包容型芯的面积； 塑件对型芯的单位面积上的包紧力，一般情况下模外冷却的塑件约取2.43.9107Pa；模内冷却的塑件约取0.81.2107Pa。5.2推出机构的设计推出机构一般包括推杆推出机构、推管推出机构、推件板推出机构、活动镶块及凹模推出机构、多元综合推出机构等。考虑到本塑件的形状较大，而且深度的拉开幅度很大，而推管推出机构通常使用于有孔

33、的圆形套类塑件，推件板推出机构易使塑件产生变形且易产生毛刺。考虑本塑件的具体形状，在塑件的四个内角有圆形套，其它部位比较，再有本设计采用的是方形顶针潜伏进胶形式。5.2.1推出机构的选择：选择推杆推出、推管推出和方形顶针推出机构1、推杆推出是一种最简单常用的推出形式。推出组件制造简便，更换容易，滑动阻力小，圆形,因圆形制造加工和修配方便，顶出效果好，在生产中应用最广泛但圆形顶出面积相对较小，易产生应力集中，顶穿产品，顶变形等不良在脱模斜度小，阻力大等管形，箱形产品中尽量避免使用当顶杆较细长时，一般设置成台阶形的有托顶针，以加强刚度，避免弯曲和折断推杆设计要点如下：1) 顶出位置应设置在阻力大处

34、，不可离镶件或型芯太近，对于箱形类等深腔模具侧面阻力最大，应采用顶面和侧面同时顶出方式，以免产品变形顶破2) 产品阻力均衡时，顶杆应对称设置，使受力平衡3) 当有细而深之加强筋时，一般在其底部设置顶杆4) 若模具上有镶件，顶针设在其上效果更佳5) 在产品进胶口处避免设置顶针，以免破裂6) 当产品表面不允许有顶出痕迹时，可设置顶出耳再剪除7) 对于薄肉产品在分流道上设置顶针，即可将产品带出8) 顶针与顶针孔配合，一般为间隙配合如太松易产生毛边，太紧易造成卡死为利于加工和装配，减少摩擦面，一般在模仁上预留1015mm之配合长度，其余部分扩孔0.51.0mm成逃孔9) 为防止顶针在生产时转动，须将其

35、固定在顶针板上，其形式多种多样，须根据顶针大小，形状，位置来具体确定，在此不一一列举10) 顶出系统托模以后在进行下一周期生产时，必须退回原处，其形式主要有强制回位，拉杆回位，弹簧回位，油缸等根据塑件的分析和推杆的设计要点,选择圆形推杆推出机构，具体分布请参看组立图。 技术要求:1、 材料T10碳素工具钢2、 热处理要求HRC503、 工作配合部分表面粗糙度Ra0.8m2、推管又叫司筒或套筒顶针，它适用于环形筒形或带中心孔之产品顶出由于它是全周接触，受力均匀，不会使产品变形，也不易留下明显顶出痕迹，可提高产品同心度但对于周边肉厚较薄之产品避免使用，以免加工困难和强度减弱，造成损坏根据塑件的分析

36、设置套同顶针4根，规格为6mmX3.8mm。分别分布于塑件的内部的四个圆形套位置。3、根据进胶要求设置1根方形顶针，规格为4mmX4mmX8mm。具体位置设计根据进胶位置确定，请参看图纸。5.2.2推出机构的导向与复位 为了保证推出机构在工作过程中灵活、平稳，每次合模后推出机构能回到原来的位置，需要设计推出机构的导向与复位装置。 一）、导向零件 推出机构的导向零件，通常由推出导柱与推板导套所组成，其导向装置见装配图。 二）、复位零件 用复位杆复位，采用圆形截面，设置四根复位杆，位置设在推杆固定板的四周，以便推出机构合模时复位平稳，复位杆端面与所在的动模平齐。6 侧向分型与抽芯机构的设计当塑料制

37、品侧壁带有通孔、凹槽、凸台时，塑料制品不能直接从模具内脱出，必须将成型孔，凹槽及凸台的成型零件做成活动的，称为活动型芯。完成活动型芯抽出和复位的机构叫做抽芯机构。该塑件侧壁带有侧孔和凹槽，必需采用侧向抽芯本机构采用带有入子的两块滑块。抽芯机构的分类分为1.机动抽芯2.手动抽芯3液压抽芯。本装置采用机动抽芯。6.1抽芯距和脱模力的计算把型芯从塑料制品成型僧抽到不妨碍塑料制品脱出的僧，即型芯在抽拔方向的距离，称为抽芯距。抽芯距应等于成型孔深度加上2-3MM.6.1.1抽芯距的计算计算公式如下： S=Htg (3-26)式中 S- 抽芯距（MM） H- 斜导柱完成抽芯所需的行程（MM） - 斜导柱的

38、倾斜角，一般取15206.1.2脱模力的计算 塑料制品在冷却时包紧型芯，产生包紧力，若要将型芯抽出，必须克服由包紧力引起的磨擦阻力，这种力叫做脱模力，在开始抽芯的瞬间所需的脱模力为最大。影响脱模力因素很多，大致归纳如下；1) 型芯成型部分表面积和断面几何形状：型芯成型部分面积大，包紧力大，其模力也大；型芯的断面积积形状时，包紧力小，其脱模也小；型芯的断面形状为矩形或曲线形时，包运费力大，其脱模力也大。2) 塑料的收缩率，磨擦系数和刚性：塑料的收缩率大，对型芯包紧力大，脱模力也大；表面润滑性能好的塑料，脱模力较小；软塑料比硬塑料所需脱模力小。3) 塑料制品的壁厚：包容面积同样大小的塑料制品，薄壁

39、塑料制品收 4) 塑料制品同一侧面的同时抽芯数量：当塑料制品在同一侧面有两个以上的孔槽，采用抽机构抽拔进，由于塑料制品在同一侧面有两个以上的孔槽，采用抽世机构同时抽拔时，由于塑料制品孔距的收缩较大，故脱模力也大。5) 活动型芯成型面的粗糙度：活动型芯成型表面与塑料制品的接触表面在抽拔时所产生的相对磨擦，对脱模力有很大影响，因此，成型表面应有较小的粗糙度（一般在R0.4um以下），加工的纹向要求与抽拔方向一致。6) 成型工艺；注射压力，保压时间，冷却时间对于脱模力的影响也很大。当注射大小，保压时间短时，脱模力小。冷却时间长，塑料制品冷凝收缩基本完成时，包紧力也大，脱模力也大。 根据各种因素的影响

40、，脱模力计算力公式如下： F=Lhp(u*cos-sin)式中 F-脱模力（N） L-活动型芯被塑料制品包紧的断面形状的周长（MM） H-成型部分深度（MM） P-单位面积包紧力，一般取812Pa; u-磨擦斜度（）6.1.3机构设计1.斜导柱抽芯的工作原理斜导柱侧向机芯机构是由与开模方向成一定角度的斜导柱和滑块所组成。为了保证抽芯动作平稳可靠，必须有滑块定位及闭锁装置。2. 斜导柱抽芯机构设计原则1)活动型芯一般比较小，应牢固装在滑块上，防止在抽芯进松动滑脱。型芯与滑块连接有一定的强度和刚度。2)滑块在导滑槽中滑动要平稳，不要发生卡住，跳动等现象。3)滑块限位装装置要可靠，保证开模后滑块停止

41、在一定而不任意滑动。4)锁紧块要能承受注射时向压力，应选用可靠的连接方式与模板连接。锁紧块和模板可做成一体。锁紧块的斜角，一般取1-2-3,否则斜导柱无法带动滑块运动。5)滑块完成抽芯运动后，仍停留在导滑槽内，留在导滑槽内的长度不应小于滑块全长的-4、3，否财，滑块在开始复位时容易倾斜而损坏模具。6)防止滑块设在定模的情况下，为保证塑料制品留在定模上，开模前必须先抽出侧向型芯，最好采取定向定距拉紧装置。 具体设计图请参看组立图和立零件图。7斜销系统的设计经过分析塑件，在塑件的内侧壁需要设置两个斜销成型机构，而斜销的成型部分的形状与尺寸在本设计中是通过3D分模得到的，其具体外形尺寸则是要结合模仁

42、的大小、模板的厚度、顶针的多少、顶出行程和模座的大小等因素而确定的，由于因素颇多，数据复杂，详细请参看斜销零件图和组立图。8 合模导向机构设计导向机构是保证动模和定模上下模合模时，正确定位和导向的零件。合模导向机构主要有导柱导向和锥面定位，本设计采用导柱导向定位。导向机构除了有定位和导向作用外，还要承受一定的侧向压力。塑料熔体在充型过程中可能产生单面侧压力，或者由于成型设备精度低的影响，使导柱承受了一定 的侧向压力，从保证模具的正常工作。导柱导向机构的主要零件是导柱和导套。1.导柱导柱的结构形式可采用带头导柱和有肩导柱，导柱导面部分长度比凸模端面高出812，以避免出现导柱未导正方向而型芯先进入

43、型腔。导柱材料采用T10，HRC5055，导柱固定部分表面粗糙度Ra为0.8m，导向部分Ra为0.80.4m，本设计采用四根导柱，固定端与模板间采用H7/m6过渡配合，导向部分采用H7/f7间隙配合。2.导套 导套常采用带头导套的形式，采用H7/m6配合镶入模板。具体结构尺寸见装配图。9温度调节系统 无论什幺塑料进行注射成型，均有一个比较适宜的模具温度范围，在此模具温度范围内，塑料熔体的流动性好，容易充满型腔，塑件脱模后收缩和翘曲变形小，形状与尺寸稳定，力学性能以及表面质量较高。为了使模温控制在一理想的范围内，现设计一模具温度调节系统。由于本次设计的塑料ABS黏度和流动性一般，模温为5080，

44、故无须设计加热系统，只需设计冷却系统以确保合理的模温。常用的冷却方法有水冷却、空气冷却和油冷却，本设计设计采用的是水冷却，经济实惠。冷却系统的设计原则与常见冷却系统的结构：1.系统的设计原则1)冷却水道应尽量多2)冷却水道至型腔表面距离应尽量相等3)浇口出加强冷却4)冷却水道、入口温差应尽量小5)冷却水道应沿着塑料收缩的方向设置此外，冷却水道的设计还必须尽量避免接近塑件的溶接部位以免产生溶接痕，降低塑件强度；2、冷却系统机构的确定装配图对于不同的塑件，冷却水道的位置形状也不一样。具体结构见组立图。10 注射机参数的校核1.模具与注射机安装模具部分相关尺寸的校核 不同型号的注射机其安装模具部位的

45、形状和尺寸各不相同，设计模具时应对相关尺寸加以校核，以保护模具能顺利安装。需校核的主要内容有喷嘴尺寸、定位圈尺寸、模具的最大厚度与最小厚度及安装螺钉孔等。1）喷嘴尺寸XS-ZY-125型注射机的喷嘴球面半径为12mm，而本次设计的模具主流道始端凹下的球面半径为15mm，与之相适应，故满足要求。2）模具厚度模具厚度H必须满足：HminHHmax式中:Hmin注射机允许的最小模具厚度；即动、定模板之间的最小开距；模具外形尺寸。本设计的模具外形尺寸为400mmX500mm，G54-S200/400型注射机模板尺寸为532mmX634mm，在其范围内，故满足要求。3）行程的校核开模行程S（合模行程）指

46、模具开合过程中动模固定板的移动距离。它的大小直接影响模具所成型的塑件高度。注射机XS-ZY-125的最大开模行程Smax与模具无关，它的开模距离由连杆机构的冲程或其它机构的冲程所决定的，不受模具厚度的影响，由于此模具是双分型面注射模。由参1公式（4-9）得SmaxS=H1+H2+a+510S开模行程H1推出距离（mm）H2包括浇注系统凝料在内的塑件高度（mm）a 取出浇注系统凝料必须的长度（mm）Hmax注射机允许的最大模具厚度; XS-ZY-125型注射机模具最小厚度为200mm，最大模具厚度为300mm，本次设计的模具厚度为300mm，故模具厚度满足要求。初步估算SmaxS 满足要求。11

47、 设计总结通过本次毕业（塑料模）的设计，使我懂得了对于实际问题要实际分析，在设计中，会遇到许多困难，需要多方面知识的运用才能使问题解决。设计过程中，既复习了现在所学的知识，又加深了对以前所学知识的认识。该设计不仅锻炼了我们的思考能力，分析能力和动手能力。通过此次设计，使我对塑料模的有了更深刻的认识。懂得了设计的具体步骤和方法，基本上掌握了塑料模中浇口、分型面的选择方法和顶出机构的设计等。设计中对于浇口的选择，型腔的设计等问题曾遇到困难，最终在老师和同学的帮助下确定了方案。由于本次设计是在公司进行和完成，而在公司培训了一个月的我，对以前在学校搞的设计模式已经淡忘，故只能用在公司学到的知识来结合在

48、校的知识进行这次设计，其中会有跟学校不同的地方，比如：1、尺寸标注方式有所差别;2、一些模具名称的叫法有所不同；3、组立图(即装配图)省略了明细表，都是用一些数字代号来表示各部件等，由于各种条件所限，不能做到学校的标准。如本设计与学校的设计有所差别，而导致老师看图困难的，恳请指导老师和审阅老师见谅。这次设计，是我们对大学三年所学知识的综合运用，是我们在即将进入社会工作前，所做的一次重要的实践。对于未来的工作有着深刻的意义。做好这次设计，也是为我们将来工作打下了基础。由于设计时间短，所做的工作不全面，可能存在一些错误。希望老师给予批评和指正。12 参考文献曾志新 吕明 机械制造技术基础 湖北：武

49、汉理工大学出版社，2002.12王光斗 王春富 机床夹具设计手册 上海：科学技术出版社，2000.11大连组合机床研究所 组合机床设计 北京：机械工业出版社，1975.6金属机械加工工业人员手册M 上海：科学技术出版社，1979毛平淮 互换性与测量技术基础M 北京：机械工业出版社，2006黄鹤汀 机械制造装备M 北京：机械工业出版社，1987马福昌 金属切削原理及应用 济南：山东科技出版社，1983赵志修 机械制造工艺学 北京：机械工业出版社，1985龚定安等 机床夹具设计原理 西安：陕西科技出版社， 1981成大先等 机械设计手册 北京：化学工业出版社，1997P N Rao Manufac

50、turing TechnologyFoundry,Forming and Welding 北京：机械工业出版社，2003Steinhipler W.Roper R.Maschinen und Konstruktionselemente. Bandl,2. Dritte Auflage M. Berlin: Springer-Verlag,1990.12 致谢毕业设计是我们大学生涯最后的考核，是大学学习的一个总结，也是我们学习成果最直接的表现；所以我们都以积极的态度认真地对待，在我们为大学生活画上完美句号的同时也巩固了机械专业知识。首先，我感谢这几年来我所有的老师对我的谆谆教导和无微不至的关怀，

51、谢谢他们传授我知识，给予我前进的动力，教导我做人的道理；有了他们的关心和支持，我学习才轻松愉悦，成长方能健康。其次，感谢我的指导老师老师！在这次毕业设计过程中，得到好多老师的支持和帮助，特别是周老师和李老师。他们尽职尽责，用扎实的专业知识和循循善诱的教学方法，使我在机械制造的海洋中遨游。面面俱到、层层剥削、点点吃透是周老师的教学一大风格，我学到了很多东西，不仅有专业知识方面的，更重要的是还有以后学习工作中应该注意的问题。让我感触最深的是，他工作认真负责的态度，是态度成就了他的事业，是态度和扎实专业知识使他获得了学生们的尊敬。所以，他的态度也影响到我，使我端正了学习态度，立志要做好本次毕业设计。最后，我要感谢.。感谢母校给了我深入学习的机会，感谢母校对基础知识的培养，感谢母校赋予我专业知识，感谢母校给我进一步学习搭了一块扎实的跳板！我以后一定还会好好学习，为母校争光！感谢各级领导的关心！是你们全面的后勤工作，创造了我们美好的学习环境齐全教学设施、稳定教学秩序、筹划教学发展、保障日常生活顺利进行，安理的丰碑上绝对有你们的事迹。愿母校明天更加美好！33