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1、 .东华理工大学长江学院本科生毕业设计（论文）论文题目：基于Pro/E的制品与3D模具设计-烟灰缸：*学号：班级：年级：2011级专业：机械工程与自动化系：机电学院指导教师：完成时间：2015年06月04日56 / 70作者声明本人以信誉重声明：所呈交的学位毕业设计（论文），是本人在指导教师指导下由本人独立撰写完成的，没有剽窃、抄袭、造假等违反道德、学术规和其他侵权行为。文中引用他人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，不包含他人成果与为获得东华理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本设计（论文）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本毕业设计（论文）引起的
2、法律结果完全由本人承担。本毕业设计（论文）成果归东华理工大学长江学院所有。特此声明。毕业设计（论文）作者（签字）：签字日期：年月日本人声明：该学位论文是本人指导学生完成的研究成果，已经审阅过论文的全部容，并能够保证题目、关键词、摘要部分中英文容的一致性和准确性。学位论文指导教师签名：年月日基于Pro/E的制品与3D模具设计Based on the Pro-eproducts and 3D mold design2015年06月04日摘 要 模具是工艺装备一种特殊的形式，如今成为工业发展以与国民经济的根基。高质量、高产量、材料利用率高和低成本等特点是模具成型所具有的，正因为模具有着诸多的优点，所
3、以目前在国民经济的各个领域里面，尤其是在家用电器领域、航天航空领域、汽车领域、拖拉机领域、仪器仪表领域、石油化工领域、机械制造领域、轻工日用品等领域得到极为广泛的应用。是一种有效且适合大量推广使用的一种制造方式。 而本课题重点是针对家用烟灰缸的塑料模具设计, 塑料烟灰缸模具有重量轻、抗腐蚀性强、不易老化、较高的强度、较长的使用寿命、清洁方便、加工方便、低廉的价格等特点。通过对塑件进行工艺的分析和比较,最终设计出一副注塑模。 根据结构特点塑料烟灰缸使用Pro/E软件绘制零件图和模型分析，看看是其否需要侧抽芯机构。然后拟定型腔的数目和注塑机类型，根据塑件的结构特性和塑件的实际使用性能来计算并确定。
4、然后通过对注射机的注射的压力、锁模力、注射量、模具的厚度和注射机的闭合高度等方面进行注塑机的工艺参数校核。确定成形方案：模架的选择、总体结构的设计、分型面的设计、浇注系统的设计、推出机构的设计、冷却系统的设计等。然后编制了模具的加工工艺，这样一来对于这副模具的设计就基本完成了。关键词 烟灰缸模具 双分型面模具 模具零件机加工ABSTRACTThe mold is a special form of technology and equipment, has now become the foundation of the development of industry and national
5、 economy.High quality, high yield, high material utilization and low cost is a major feature of the mold, because the mold has many advantages, so at present in all areas of the national economy, especially in the field of home appliances, aerospace, automobile, tractor, field field instrumentation
6、the field of machinery, petroleum chemical industry, light industry, manufacturing and otherdailynecessitieswidely used. Is an effective and widely used for a manufacturing method. This paper focuses on the design of household plastic mold ashtray, ashtray plastic mold has the advantages of light we
7、ight, strong corrosion resistance, not easy aging, high strength, long service life, convenient cleaning, convenient processing, low price and recyclable etc. Through the analysis and comparison of the process of plastic parts, the final design of an injection model. According to the structure chara
8、cteristics of the Plastic Ashtray using Pro/E software drawing and model analysis, it is no need to have a look the side core pulling mechanism. Then make the number of cavity and injection molding machine type, according to the actual performance of the structure characteristics of plastic parts an
9、d plastic parts can be calculated and determined. And then through the injection of the injection machine, the pressure of the injection molding process parameters to check the thickness and the injection molding machine clamping force, injection rate, mold closing height etc. To determine the formi
10、ng scheme: the choice of mold, the overall structure of the design, parting surface design, gating system design, the design of ejecting mechanism, the cooling system design. Then the preparation of the mold process, the design for the die so basically completed.Keyword : mold ashtray mold design mo
11、ld parts machining目录绪 论1第一章 塑件的图样41.1 塑件的3D图样41.2 塑件的基本尺寸4第二章 塑件的分析62.1塑件材料的选择62.2塑料的成型性能62.3产品结构、工艺和质量分析72.4 塑件的塑料顾问分析82.4.1 分析过程82.4.2分析结论13第三章 确定制品的基本参数、计算与其注塑机的选用193.1 注塑机的选用193.2注塑机工艺成型参数20第四章 模具结构方案的确定224.1 分型面位置确定224.2 型腔数量的最后确定与型腔的排列形式224.3 浇注系统的设计与计算234.3.1主流道尺寸确定234.3.2主流道的凝料体积234.3.3主流道浇口
12、套形式234.4 成型零件结构的确定244.4.1 凹模的结构设计244.4.2 凸模（型芯）的结构设计244.5 排气与引气系统结构的确定254.6 冷料穴设计254.7模具结构形式的确定25第五章 模具标准模架的选择275.1 标准模架的组成和总类275.2 标准模架的选择275.2.1各模板尺寸的确定285.2.2 导柱长度确定285.2.3.脱模机构的设计与计算28第六章 主要零部件的设计计算296.1 成型零件工作尺寸计算296.2 成型零件尺寸与动模垫板厚度的计算306.2.1 成型零件钢材的选用316.2.2 凹模侧壁厚度计算316.2.3 凹模底部厚度计算316.2.4 动模垫
13、板厚度计算32第七章 脱模机构的设计与计算347.1 推出方式的确定347.2 脱模力的计算347.3 推杆尺寸确定与校核35第八章 模具冷却系统的计算368. 1 冷却介质368. 2 冷却系统计算36第九章 注射机有关参数的校核389.1 注射量的校核389.2 注射压力的校核389.3 锁模力校核389.4安装部分相关尺寸的校核389.5 开模行程的校核39第十章 模具装配图4010.1模具装配简图40结 论41参 考 文 献42绪 论1、 选题的依据与意义当代生活中塑料制品已经十分普遍的进入千家万户，而塑料制品因其质量轻、价格低廉已逐步取代玻璃和瓷制品，同时也避免了瓷和玻璃易碎的特性，
14、并且塑料制品的废弃物还可进行回收再利用。而塑料模具的应用中尤其比较广泛的是注塑模具。作为塑料模具的一种，注塑模具占据的打不份的市场需求。因此本课题以塑料烟灰缸为题材，进行塑料模具设计。充分的运用所学知识，以与查找相应的资料，使得所学到的知识灵活运用。通过本次设计我们不仅运用所学知识同时贯穿其他专业知识，让我们巩固本专业知识的同时拓展我们的其他专业知识的互通性。更好的利用所学知识，有助于我们今后工作的帮助，同时让我们对pro-e、auto-cad等电脑软件更加熟悉。2、 塑料模具的现状 目前对中国而言，塑料加工远远不与欧美等国，甚至可以说在塑料产业这一块还是比较欠缺的，因此塑料模具的设计显得尤为
15、重要，在这个日新月异的新时代更为重要。尽管我们与欧美国家之间存在差异，就近几十年来看，我们在塑料模具上也取得了不错的成绩。国模具在质量和数量上取得了质的飞跃。回顾20年前中国在塑料模具领域的默默发展，直到现在仅次于日本和欧美国家，可称之为“后起之秀，大而不强”。并且根据数据的统计，中国以前做不了现在能制造的模具现已达到国际水平的要求。3、 塑料模具的种类与特点塑料压塑模具：包括压缩成型和压注成型两种结构模具类型。它们是主要用来成型热固性塑料的一类模具，其所对应的设备是压力成型机。压缩成型方法根据塑料特性，将模具加热至成型温度（一般在103108），然后将计量好的压塑粉放入模具型腔和加料室，闭合
16、模具，塑料在高热，高压作用下呈软化粘流，经一定时间后固化定型，成为所需制品形状。压注成型与压缩成型不同的是没有单独的加料室，成型前模具先闭合，塑料在加料室完成预热呈粘流态，在压力作用下调整挤入模具型腔，硬化成型。压缩模具也用来成型某些特殊的热塑性塑料如难以熔融的热塑性塑料（如聚加氟乙烯）毛坯（冷压成型），光学性能很高的树脂镜片，轻微发泡的硝酸纤维素汽车方向盘等。压塑模具主要由型腔、加料腔、导向机构、推出部件、加热系统等组成。压注模具广泛用于封装电器元件方面。压塑模具制造所用材质与注射模具基本一样。塑料挤出模具：是用来成型生产连续形状的塑料产品的一类模具，又叫挤出成型机头，广泛用于管材、棒材、单
17、丝、板材、薄膜、电线电缆包覆层、异型材等的加工。与其对应的生产设备是塑料挤出机，其原理是固态塑料在加热和挤出机的螺杆旋转加压条件下熔融，塑化，通过特定形状的口模而制成截面与口模形状一样的连续塑料制品。其制造材料主要有碳素结构钢、合金工具等，有些挤出模具在需要耐磨的部件上还会镶嵌金刚石等耐磨材料。挤出中工工艺通常只适用热塑性塑料品制品的生产，其在结构上与注塑模具和压塑模具有明显区别。塑料吹塑模具：是用来成型塑料容器类中空制品（如饮料瓶、日化用品等各种包装容器）的一种模具，吹塑成型的形式按工艺原理主要有挤出吹塑中空成型、注塑成型的形式按工艺原理主要有挤出吹塑中空成型、注射吹塑中空成型、注射延伸吹塑
18、中空成型（俗称“注拉吹”），多层吹塑中空成型，片材吹塑中空成型等。中空制品吹塑成型所对应的设备通常称为塑料吹塑成型机，吹塑成型只适用于热塑料品种制品的生产。吹塑模具结构较为简单，所用材料多以碳素多则制造。塑料吸塑模具：是以塑料板、片材为原料成型某些较简单塑料制品的一种模具，其原理是利用抽真空盛开方法或压缩空气成型方法使固定在凹模或凸模上的塑料板、片，在加热软化的情况下变形而贴在模具的型腔上得到所需成型产品，主要用于一些日用品、食品、玩具类包装制品生产方面。吸塑模具因成型时压力较低，所以模具材料多选用铸铝或非金属材料制造，结构较为简单。高发泡聚苯乙烯成型模具：是应用可发性聚苯乙烯（由聚苯乙烯和发
19、泡剂组成的珠状料）原料来成型各种所需形状的泡沫塑料包装材料的一种模具。其原理是可发聚苯乙烯在模具能入蒸汽成型，包括简易手工操作模具和液压机直通式泡沫塑料模具两种类型，主要用来生产工业品方面的包装产品。制造此种模具的材料有铸铝、不锈钢、青铜等。4、 注塑模具设计的基本知识 1、模具型腔通常根据最大“注塑量”确定模具型腔数目。假设注塑机的最大注射量为G，单个制品的重量M1，浇注系统的重量为M2，则N=(0.8G-M2)/M1多型腔在模版上通常采用圆形排列、矩型排列、直线型排列以与复合排列等。尽可能采用平衡式排列，以便构成平衡式浇注系统，确保制品质量的稳定。 2、模具排气系统注射成型时，若模具型腔跟
20、随熔料进入的气体不能顺利排出，将会在制品上形成气孔、熔接缝、表面轮廓不清等制品缺陷。有时封闭在塑料熔体的气体因压缩所产生的高温甚至会使制品局部烧焦，而且压缩空气会降低熔料填充的速度。在模具成型中一般利用推杆和推杆孔的配合空隙排气。 3、模具浇注系统流道是主流道与“浇口”之间的通道。在多型腔的模具中，分流道必不可少，而在“单型腔”的模具中，则可以省去分流道以避免不必要的麻烦。4、模具导向系统导向机构主要起定位、导向，以与承受一定的侧压力的作用。一般注射模采用4个导柱、导套。导柱设在主型芯的四周起保护型芯的作用。5、模具顶出系统一般采用圆形推杆，结构简单，应用广泛。布置推杆时要考虑脱模阻力的平衡，
21、以确保和防止制品由于推杆的纵向弯曲而造成的损坏，在肋、凸台、细小凹部要多设推杆。5、 研究方法 该设计采用注塑成型来进行设计，通过使用Pro-E软件画出制品的零件图，以与3D图，然后采用Pro-E外挂进行模具和模架的设计，并分析采用哪种冷方式和处理计算制品的体积和重量。然后确定模具的型腔，分型面，冷却方式和顶出方式等，同时还可确定注塑机的种类与相应参数。第一章 塑件的图样1.1 塑件的3D图样跟据计算分析，最终采用Pro-E软件设计出的制品图样如图1-1所示：图1-11.2 塑件的基本尺寸塑件的基本尺寸如图1-2所示：图1-2 烟灰缸总体尺寸根据分析，烟灰缸的壁在3mm最为合适，由于是小型物品
22、，受力几乎可以忽略，所以在这将所有壁厚都设计成等厚度。第二章 塑件的分析2.1塑件材料的选择 1.聚苯乙烯（PS)： 具有一定的机械强度，化学稳定性与电气性能都较优良，透光性好，着色性佳，并易于成型。它的特点是差不多完全能耐水。多用于仪表外壳，骨架，仪表指示灯、灯罩，汽车灯罩。 2.聚苯乙烯改性有机玻璃（PMMA#3):有极好的透明性。力学强度也较高，有一定的耐热性、耐寒性和耐气候性、耐腐蚀、绝缘性良好。制品尺寸稳定，成型容易。多用来制造一定透明度和强度的零件，如油标、油杯、光学镜片、透镜、设备标牌、透明管道、汽车车灯与晶体管收音机刻度盘。 3.聚丙烯塑料（PP)： 耐腐蚀性优良，力学性能高于
23、聚乙烯，耐疲劳和耐应力开裂性能好。单收缩率较大，低温脆性大，密度为0.90-0.91g/cm3等特点，通常可用作医疗器械，家用厨具，加点零部件化工耐腐蚀零件，中小型容器和设备塑料件。 4.聚砜（PSF)：热稳定性高，长期使用温度可达150174，高于聚碳酸酯、聚偏氟乙烯等塑料。脆化温度为-100，具有优良的力学强度与良好的电性能，能进行一般成型加工和机械加工，尺寸稳定性高，还有良好的可电镀性，也是塑料涂金属中的一种材料。可用做高强度、耐热、耐蠕变的结构件以与耐腐蚀的零件，如汽车零件、电工和无线电零件、接触器、齿轮、凸轮、线圈骨架、示波器振子、接触器，仪器仪表零件，以与板材、管道、计算机、洗涤机
24、等制品。2.2塑料的成型性能Pp塑料具有硬度高，能够承受一定的温度，是制作塑料烟灰缸的不二选择，同时pp材料还有耐腐蚀，易清洗。在成型过程中该熔料冷却较慢，吸水性能差，故可以选择非干燥，因为该熔料的流动性较好，所以在注塑时应采用较高的压力。同时该制品在成型过程中由一定的收缩性，这就要求考虑模具冷却穴的设计。并且该塑料不可长时间加热，因为长时间加热会使其发生分解。同时尽量避免有机溶剂的使用。有机溶剂在一定的还程度上回影响塑料的成型。在成型工艺上，模具应保持6068的围，喷嘴温度应保持在180190围，中断温度应在210230的围，后段温度应在180200围；注塑压力在7090MPa围，使用螺杆式
25、注塑机；直通型喷嘴；注塑时间围为35s；保压时间选定为1530s；冷却时间选定为1530s；成型周期定位4070s。2.3产品结构、工艺和质量分析 （1）产品结构分析：该产品为日常生活所用的烟灰缸，结构相对简单，采用中空型6面体结构，上端面设置四个置烟槽，可同时放置四根香烟，中间收纳处采用凹球面，这样的设计便于对烟灰的清理。四周采用切角处理，避免了其棱角突出的特点，同时使得烟灰缸更为美观。 （2）模具尺寸分析：模具尺寸根据查表得知其具有7个公差等级，代号为MT，并且其中每一个等级又分成A、B两种形式，模具活动部分不受它影响的尺寸公差为A，模具活动部分受它影响的尺寸公差为B。根据pp塑料一般成型
26、公差等级材料的选择，选定为总体精度的MT4，无公差等级选定为MT6。（3） 表面质量分析：根据其用图，要求表面无缺陷、毛刺、斑点和焊痕等缺陷。同时材料应具有一定的强度、耐腐蚀性、抗老化等。并且对于一般的模具而言，模具的表面粗糙度一般低于制品表面粗糙度的12级，以便保证制品表面粗糙度的精度要求。塑件表面粗糙度Ra一般为3.20.2m。且型腔表面粗糙度最好低于型芯表面粗糙度。由于加工过程之中模具型腔与型芯会受到一定的磨损，故其表面粗糙度要求高一点以便于后续打磨修复。其他各项指标见表1所示。表1 PP塑料的部分技术指标技术指标值密度(g / cm-3)0.900.91收缩率(%)1.03.0透明度半
27、透明比热容/(Jkg-1k-1)1930吸水性（24小时）（%）0.010.03屈服强度/MPa37拉伸弹性模量/GPa1.11.6抗压强度/MPa67弯曲弹性模量/GPa1.45熔点1701762.4 塑件的塑料顾问分析2.4.1 分析过程1.玻璃模拟图1 2. 实体模型图23.塑性流动图34.冲模时间图45.充填可行性图56. 注塑压力图67.压降图78.温度图89.质量预测图910. 熔接线图1011. 气穴图1112. 浇口的选点最优的区域图1213冷却质量图1314表面温度变化图1415冷却温度变化图1516. 凹陷的估计图1617. 凹陷阴影图172.4.2分析结论1.Gate L
28、ocation图2-12. Molding Window图2-23. Filling Analysis图2-34. Cooling Quality图2-45. Sink Marks图2-56.Summary表1塑料顾问分析数据Release Level:7.0prt0001聽Part Name:prt0001Part Revision:3Material Supplier:Generic DefaultMaterial Grade:Generic PPMax Injection Pressure:130.00 MPaMold Temperature:55.00 deg.CMelt Temper
29、ature:240.00 deg.CModel Suitability:Part model was highly suitable for analysis.Molding Window Resultsprt0001聽聽Trade NameGeneric PPManufacturerGeneric DefaultConfidenceGoodFamilyPOLYPROPYLENES (PP)Filling Analysisprt0001Moldability:Your part can be easily filled with acceptable quality using the cur
30、rent injection locations.Confidence:HighInjection Time:2.04 secInjection Pressure:13.11 MPaWeld Lines:NoAir Traps:YesShot Volume :113.74 cu.cmFilling Clamp Force:9.14 tonnePacking Clamp Force Estimate 20%:( 2.62 )MPa 4.09 tonnePacking Clamp Force Estimate 80%:( 10.49 )MPa 16.37 tonnePacking Clamp Fo
31、rce Estimate 120%:( 15.73 )MPa 24.55 tonneClamp Force Area:153.07 sq.cmCycle Time:25.75 secCooling Qualityprt0001Cooling Quality:Your part has some small problems and may not cool satisfactorily.Surface Temperature Variance Range-6.62 deg.C to 4.85 deg.CFreeze Time Variance Range-0.55 sec to 0.25 se
32、cSink Mark Analysisprt0001Sinkability:Less than 1% of your model was found to be prone to sink marks第三章 确定制品的基本参数、计算与其注塑机的选用3.1 注塑机的选用利用pro-e的模型建好后，利用pro-e软件的分析模型质量属性功能，方便地查出单个塑件的体积。经查表计算得：取PP材料的密度，算得单个塑件质量为：根据上面估算出的一次注入模具型腔塑料总体积，再按照注射机的每次注射量应小于或等于其公称注射量的80%估算，于是有：根据以上的计算结果，最终选定公称注射量为，型号为XSZY250螺杆式注
33、射机，其主要基本参数如下表2所示。表2 XSZY250注射机主要技术参数技术参数值标称注射量/250螺杆直径/mm50注射压力/MPa130注射行程/mm160螺杆转速/（r/min）25，31，39，58，32，89注射时间/s2注射方式螺杆式合模力/N最大成型面积/500模板最大行程/mm500模板最大厚度/mm350模板最小厚度/mm200拉杆空间/mm448370合模方式增压式推出形式中心与两侧推出电动机功率/kW18.5喷嘴球半径/mm18喷嘴孔直径/mm43.2注塑机工艺成型参数塑件注射成型工艺参数如下表所示，试模时可根据制品的实际情况进行相应的调整。在保证塑件质量合格与稳定所必须
34、的前提是准确稳定的工艺参数，在调整加工参数同时基本上应按压力时间温度的顺序来调机，不可采取同时变动两个或以上参数，这样可以避免工艺条件紊，从而乱造成塑件质量不稳定。表3 PP塑料的注射成型工艺参数工艺参数规格预热和干燥温度/80100预热和干燥时间/h12料筒温度（后段）/160170料筒温度（中段）/200220料筒温度（前段）/180200喷嘴温度/170190结构直通式注射压力/MPa70120螺杆转速r/min3060模具温度/4080成型时间/s注射时间05保压时间2060冷却时间1550成型周期40120第四章 模具结构方案的确定4.1 分型面位置确定为使产品顺利从模具中取出，模具
35、必须分成公母两部分，此分界面被称为分型面，有分模与排气的作用，由于分型面受到塑件几何形状、尺寸精度、脱模方法、后处理工序、模具类型、排气条件、嵌件位置、浇口形式等多种因素的影响，在选择分型面时需要注意： 分型面不能选择在影响产品外观的表面（或精度要求高的表面）。 分型后塑件应尽可能留在动模一侧，以便方便取出塑件。 分型面选择应有利于成型模具的加工制造。 对于同轴度要求高的产品或容易造成错位部分，要放置在分型面的同一侧。 分型面应选在塑件截面最大处，尽量取在料流末端，有利于排气。该塑件形状简单，原则上只需一个分型面就能顺利取出塑件，根据分型面的选择要求，现选取烟缸的分型面位置如下图3中的AA处。
36、这样有利于排气，塑件表面的成型质量会较好，也便与模具的加工。图4-1 分型面位置4.2 型腔数量的最后确定与型腔的排列形式综合所选注射机的各参数，考虑到模架尺寸也不宜太大以免造成装模困难，现最终确定型腔数量为一模一腔。由于是单型腔，且塑件为对称零件，所以不用考虑型腔排列形式。4.3 浇注系统的设计与计算主流道通常位于模具中心塑料熔体的入口处，它将注射机喷嘴注射出的熔体导入分流道或型腔中。主流道的形状为圆锥形，以便熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利拔出。主流道的尺寸直接影响到熔体的流动速度和充模时间。另外，由于其与高温塑料熔体与注射机喷嘴反复接触，因此设计中常设计成可拆卸更换的浇口套。主流道设计
37、有以下要点： 浇口套孔锥度取值为26度，太大会造成压力减少，太小会使流速增大，造成成型困难；粗糙度在之间。 主流道大端与分流道交接处应该倒圆角R=13mm，以减小料流阻力。 主流道尽量短，小型模具应尽量小于60mm，以减少冷料回收，和热量损失。 主流道与喷嘴接触处通常设计成半球形凹坑，深度常取35mm。4.3.1主流道尺寸确定 主流道长度：根据主流道设计要点和对模具尺寸估算，现初取L=50mm进行设计。 主流道小端直径：d=注射机喷嘴尺寸+（0.51）mm=（4+0.5）mm=4.5mm。 主流道球面半径：R=注射机喷嘴球半径+（12）mm=（18+1）=19mm。 主流道锥角：取。 主流道大
38、端直径：。 主流道大端圆角：取r=2mm。4.3.2主流道的凝料体积（3） 主流道当量半径：4.3.3主流道浇口套形式主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，极易磨损，对材料的要求比较高，故将其分开设计，以便于拆卸更换。同时也便于选用优质钢材进行单独加工和热处理。现材料选用T10A，热处理淬火表面硬度为50HRC55HRC。同时为了防止转，浇口套采用螺钉固定结构。与浇口套相配的定位圈直径取180mm。各形状如下图4示。图4-3 浇口套、定位圈形状浇口是浇注系统的关键部分，浇口的位置、类型与尺寸对塑件质量影响很大。其作用是使塑料以较快的速度进入并充满型腔。它能很快适时冷却，封闭，防止型腔塑料熔体倒
39、流。该塑件外表面质量要求较高，而且塑件体积较小，型腔容易充满，为了不影响外观，现决定选用圆形直接浇口，浇口开设在分型面上定模一侧，对产品外观影响很小。4.4 成型零件结构的确定4.4.1 凹模的结构设计为了加工方便，简化加工工艺，和避免塑件上可能产生的拼接痕迹，型腔将直接在定模固定板上加工而成，即凹模做成整体式的结构，也就是整体嵌入式凹模。示意图如图所示：图4-4-1 凹模示意图4.4.2 凸模（型芯）的结构设计通过对塑件的结构分析可知，该塑件的型芯是成型零件的表面的大型芯，因塑件包紧力较大，所以设在动模部分。如图所示：4.5 排气与引气系统结构的确定当塑料熔体填充型腔时，必须顺序排出型腔与浇
40、注系统的空气与塑料受热或凝固产生的低分子挥发气体。如果型腔因各种原因而产生的气体不被排除干净，一方面将会在塑件上形成气泡、接缝、表面轮廓不清与填充缺料等成型缺陷，还会导致塑件局部碳化或烧焦，同时积存的气体还会产生反向压力而降低充模速度，因此设计型腔时必须考虑排气问题。本设计中，塑件简单，体积较小，所以模具成型空腔中的气体是很少的，根据塑件形状分析，其最后填充部位在分型面上，因此可利用分型面、推杆活动间隙、型芯嵌件间隙进行排气，就可保证塑件的质量，同时也有利于减少加工成本和不必要的工时，提高了工作效率。4.6 冷料穴设计冷料穴位于主流道正对面的动模板上，或处于分流道末端。其作用是捕足料流前锋的“
41、冷料”，防止“冷料”进入型腔而影响塑件质量；通过在冷料穴末端设置拉料杆，主流道冷料穴在开模时又能起到把主流道的凝料拉出的作用。4.7模具结构形式的确定通过上面的分析可知，塑件选用直接浇口，而且塑件只有一个分型面，塑件体积较小，这就决定了模架应选用中小型两板模的大水口模架，同时因为成型塑件的动模大型芯采用的是直通式结构，所以模架中还要增加一块垫板来做支承，而且通过垫板在背面用六角螺钉拉紧。考虑塑件的形状、高度、壁厚等，决定选用推杆推出方式实现塑件脱模。第五章 模具标准模架的选择5.1 标准模架的组成和总类模架是设计和制造塑料注射模的基础部件。在标准中、小模架的周界尺寸围560mm900mm，并规
42、定其模架结构形式为品种型号。即基本型A1、A2、A3、A4四个品种如图4-1所示。图5-1 标准型中小模架a) A1型 b）A2型 c）A3型 d）A4型5.2 标准模架的选择因为hasco模架库比较丰富，而且被广泛使用，所以本设计中，标准模架的选择tutorial模架为标准。图5为该类型模架的示意简图。在此之前已经确定型腔数目为一腔，再根据上面计算出的型腔侧壁厚度便可确定塑件在分型面上所占的宽和长（）大约为。 模架的选择采用经验公式估算：图5-2 模架简图推板宽度满足：，查tutorial模架标准可取得，对应标注模架宽度W=300mm。复位杆在长度方向的间距须满足：，查FUTABA_2P标准
43、可得，对应的标准模架的长度L=450mm。故现决定采用tutorial标准模架，规格为WL=400450mm。5.2.1各模板尺寸的确定A板尺寸。A板为定模固定板，型腔底部厚度为18mm，而凹模的深度是20mm，考虑到该处的强度和在模板上还要开设冷却水道，故根据标准值取A板厚度为50mm。B板尺寸。B板为动模固定板，根据标准值取为60mm。C板尺寸。C板高度尺寸可按：垫块=推出行程+推杆固定板厚度+推板厚度+（5-10）mm=20+40+35+（5-10）mm=(100-105)mm,初步选定C为105mm。而C板的厚度可按照单边与推板间距为2mm确定，所以可得58mm。5.2.2 导柱长度确
44、定根据导柱工作部分长度至少应比型芯端面高出68 mm，以确保其导向与引导作用。该设计中，型芯高度为20mm，为满足导向要求，导柱总长应满足。所以，根据标准值，现确定导柱长度为72mm。5.2.3.脱模机构的设计与计算注射成型每一循环中，塑件必须准确无误地从模具的凹模或型芯上脱出，完成脱出塑件的装置称为脱模机构，也称顶出机构。脱模机构的设计一般遵循以下原则：塑件滞留于动模侧，以便借助于开模力驱动脱模装置，完成脱模动作。由于塑件收缩时包紧型芯，因此推出力作用点尽量靠近型芯，同时推出力应施于塑件刚性和强度部位。 结构合理可靠，便于制造和维护和能获得良好的塑件外观。第六章 主要零部件的设计计算6.1 成型零件工作尺寸计算该塑件的尺寸精度要求比较低，又没有什么配合要求，所以各尺寸均未标注公差。在实际生产中，为了简化计算，对于这类尺寸在计算时往往只加上它的收缩量，公差则按模具的经济制造精度取得。现对该塑件的成型零件尺寸计算也按这样的方式处理，公差按经济制造精度IT7级取得。表4 型腔成型尺寸类型塑件上的尺寸（mm）计算公式制造公差收缩率Scp%计算结果（mm）型腔径向尺寸93.79：IT7级精度Scp%=1.5%71.4441.38