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1、哈尔滨华德学院本科生毕业设计（论文）摘 要 本文主要介绍了分液器注塑模具的设计方法。首先分析了塑件的工艺特点，包括材料性能、成型特性与条件、结构工艺等，并选择流成型设备。本模具采用一模一腔，直浇口进料，注塑机选择SZ250/1250型号。并详细介绍了浇注系统、冷却系统、成型零件。然后用CAD和Pro/E绘制平面总装图和三维零件图。系统的运用明了的文字、示意图和计算分析塑件，做出合理的模具。关键词：模具；塑件；CAD；Pro/E；浇注系统Abstract This paper mainly introduces the design method of the injection mould f
2、or the liquid distributor. The process characteristics of the plastic parts are analyzed, including the material properties, the forming characteristics and the condition, the structure and the process, and so on. This mold uses one mold one cavity, the direct gate feeding, the injection molding mac
3、hine selects the 80XB model. The pouring system, cooling system and forming parts are introduced in detail. Then use CAD and Pro/E to draw the general assembly drawings and three-dimensional parts. The use of the system to understand the text, diagram and calculation analysis of plastic parts, to ma
4、ke a reasonable mold.Key words: mold; plastic parts; CAD; Pro/E; Gating System目录摘 要IAbstractII目录III第1章 绪论11.1国内研究现状11.2国外研究现状11.3本课题研究的目的及意义2第2章 塑件分析32.1产品分析及技术条件32.2塑件材料的确定42.3塑件材料性能分析42.4本章小结5第3章 成型布局及注塑机的选择63.1注射方式的选择63.2型腔布局及成型尺寸63.3注塑机的选择及校准73.3.1注射量的计算73.3.2锁模力的计算83.3.3注塑机的确定93.4本章小结9第4章 注塑模具设
5、计104.1模架的选用114.1.1模架的基本类型114.1.2模架的选择114.2浇注系统设计124.2.1流道的设计124.2.2浇口的设计124.3分型面的设计134.4成型零件结构及尺寸144.4.1型腔尺寸及结构设计144.4.2型芯尺寸及结构设计174.5脱模力及推出机构194.5.1脱模力194.5.2推出机构194.5.3侧向抽芯机构类型选择204.6 本章小结23第5章 部分尺寸校核235.1注塑压力和锁模力的校核245.2开模行程和推出距离的校核245.3 本章小结25结论26致谢27参考文献28附录一28附录二31IV第1章 绪论1.1国内研究现状 80年代以来，在国家产
6、业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和一道下，我国模具工业发展迅速，年均增速均为13%，在未来的模具市场中，塑料管件在模具总量中的比例还姜逐步提高。 经过半个世纪的发展，模具水平有了较大提高。在塑料管件模具方面已能生产19万顿，搞水平的企业越来越多！由于它的抗腐蚀、廉价等优秀品质，被应用于我国现代化建设的各个领域。精密塑料模具方面，已能生产医疗塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。所生产的这类塑件的尺寸精度、同轴度、跳动等要求都达到了国外同类产品的水平。还能生产厚度仅为0.08MM的一模两腔的航空杯模具和难度较高的塑料门窗挤出模等等。 成型工艺方面，多材质塑料成型模、高效多色注射模
7、、镶件呼唤结构和抽芯脱模机构的创新方面也取得了较大进展。 在技术制造方面，CAD/CAM/CAE技术的应用水平上来一个新台阶，陆续引进了相当数量的CAD/CAM系统，如美国EDS的UG、美国Parametric Technology公司的Pro/Engineer软件等等。实现了CAD/CAM的集成，并能支持CAE技术对成型过程，取得了一定的技术经济效益，促进和推动了我国模具CAD/CAM技术发展。1.2国外研究现状 我国模具生产厂中多数是自产自配的工模车间，自产自配比例高到60%左右，而国外模具超过70%属于商品模具。专业模具厂大多是“大而全”、“小而全”的组织形式，而国外大多是“小而专”、“
8、小而精”。国内大型、精密、复杂、寿命长的模具占总量比例不足30%，而国外在50%以上。2004年，我国模具进出口比例为3.7:1，进出口相抵后的净进口额达13.2亿美元，为世界模具进口量最大的国家。注塑成型是最大生产塑料制品的一种成型方法，二十多年来，国外的注塑模CAD技术发展相当迅速。70年代已开始应用计算机对熔融塑料在圆形，管型和长方形型腔内的流动情况进行分析。80年代初，人们成功1- -采用有限元法分析三维型腔的流动过程，使设计人员可以依据理论分析并结合自身的经验，在模具制造前对设计方案进行评价和修改，以减少试模时间，提高模具质量。近十多年来，注塑模CAD技术在不断进行理论和实验研究的同
9、时，十分注意向实用化阶段发展，一些商品软件逐步推出，并在推广和实际应用中不断改进。1.3本课题研究的目的及意义 本课题的研究将涉及一些二维和三维的软件应用，如CADUG等，以及相关软件的应用。这将会使运用这些软件的能力得到提升。同时本次毕业涉及还涉及到塑料注塑模具的相关知识。这对我来说是一个新的领域，实验通过这词毕业设计对我自学能力的培养是一个很好的机会。因此通过本次学习将对我进一步巩固所学知识及灵活运用所学的知识来解决实际问题有着深远的意义。 另外，通过本次毕业设计，将使我掌握写论文的一半步骤及方法。同时也提高了我如何快速而有效的查阅相关信息的方法，不仅锻炼了我在遇到困难时冷静分析。独立思考
10、及解决问题的能力，而且培养拉我和同学之间相互讨论，相互学习的习惯。第2章 塑件分析2.1产品分析及技术条件 在模具设计之前应对产品的工艺性如结构、尺寸大小和表面粗糙度进行详细的分析，只有这样才能准确的确定塑料制品所需的模具结构及模具精度。 课题目标产品是一个生活中常见的医用分液器，该塑件结构难度适中，生产量小，要求较低的模具成本，成型容易，但精度要求不高。其零件外形如图2-1所示。图2-1分液器工程图塑件的尺寸精度直接影响模具结构的设计和模具的制造精度。为降低模具的加工难度和模具的制造成本，在满足塑件要求的前提下尽量把塑件的尺寸精度设计得低一些。由于塑料与金属的差异很大，所以不能按照金属零件的
11、公差等级确定精度等级。根据任务书和图纸要求，本次产品尺寸均采用MT5级精度，未注采用MT8级精度精度般为Ra 0.021.25之间，模腔的表面粗糙度为塑件的1/2，即Ra 0.010.63。模具在使用中。由于型腔磨损，使表面粗糙度不断增加，所以应随时给以抛光复原。该塑件外部需要的表面粗糙度比内部要高，为Ra0.8，内部为Ra1.2。2.2塑件材料的确定 塑料是以树脂为主要成分的高分子材料，它在一定的温度和压力下具有流动性。可以被模塑成型为一定的几何形状和尺寸，并在成型固化后保持其既得形状而不发生变化。塑料有很多优异性能，广泛应用于现代工业和日常生活，它具有密度小，质量轻，比强度高，绝缘性能好，
12、介电损耗低，化学稳定性高，减摩耐磨性能好，减振隔音性能好等诸多优点。另外，许多塑料还具有防水、防潮、防透气、防辐射及耐瞬时烧蚀等特殊性能。 此产品壁厚均匀，PP性能优良，成本低廉，符合需求生产量大的要求，容易成型，对于本课题零件相当适用，所以在这选择其为产品的材料。2.3塑件材料性能分析 PP是由聚乙烯共聚而成的。这三种组分的各自特性，使PP具有良好的综合力学性能。丙烯腈使PP有良好的耐腐蚀性、耐热性及表面硬度，丁二烯使PP坚韧，聚乙烯使PP有良好的加工性和染色性能。PP价格便宜原料易得，是目前产量最大、应用范围最广的工程塑料之一。是一种良好的热塑性塑料。 PP无毒，无气味，呈微黄色，成型的塑
13、料有较好的光泽，不透明，密度为1.02-1.05g/cm3。既有较好的抗冲击强度和一定的耐磨性，耐寒性，耐油性，耐水性。水、无机盐、碱、酸类对PP几乎没有影响， PP不溶于大部分醇类及烃类溶剂，但与烃长期接触会软化溶胀，在酮，醛，酯，氯代烃中会溶解或形成乳浊液。PP表面受冰醋酸，植物油等化学药品的侵蚀时会引起应力开裂， PP有一定的硬度，它的热变形温度比聚乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等高，尺寸稳定性较好，易于成型加工，经过调色配成任何颜色。其缺点是耐热性不高，连续工作温度为70左右，热变形温度约为93耐气候性差，在紫外线作用下PP易变硬发脆。PP的性能指标：密度1.05（ g/cm3 ）， 收缩率
14、1.016 ，熔点，弯曲强度80Mpa，拉伸强度3549Mpa，拉伸弹性模量1.8Gpa，弯曲弹性模量1.4Gpa，压缩强度1839Mpa，缺口冲击强度1120，硬度6286HRR，体积电阻系数。PP的热变形温度为93118，制品经退火处理后还可提高10左右。PP在-40时仍能表现出一定的韧性，可在-40100的温度范围内使用。2.4本章小结 通过本章对塑件的分析，确定了塑件的粗糙度。表面粗糙度为Ra0.8，内部要比表面粗糙度高，且为Ra1.2。PP性能优良，成本低廉。根据塑件的成型工艺及技术条件，非常适合本塑件，所以选择其为塑件材料。 第3章 成型布局及注塑机的选择3.1注射方式的选择注射模
15、的浇注系统是指模具中从注射机喷嘴开始到型腔为止的塑料流动通道。其作用是将塑料熔体充满型腔并使注射压力传递到各个部分。浇注系统设计的好坏对塑件性能、外观及成型难易程度影响很大。它由主流道、分流道、浇口及冷料穴组成。其中浇口的选择与设计恰当与否直接关系到制品能否完好的成型。常向的浇口形式有直浇口，点浇口，点式浇口，扇形浇口，圆盘式浇口，环形浇口等。浇口的位置选择原则：浇口的位置与塑件的质量有直接影响。在确定浇口位置时，应考虑以下几点：1. 熔体在型腔内流动时，其动能损失最小。要做到这一点必须使1)流程(包括分支流程)为最短；2)每一股分流都能大致同时到达其最远端；3)应先从壁厚较厚的部位进料；4)
16、考虑各股分流的转向越小越好。2. 有效地排出型腔内的气体由于本设计中塑件外表面质量要求较低，所以选用直浇口。点浇口在产品端面处，成形后切除浇口, 零件组装时浇口被遮挡起来。3.2型腔布局及成型尺寸型腔的布局与浇注系统的布置密切相关,型腔的排布应使每个型腔都通过浇注系统从总压力中均等的分得所需的压力,以保证塑料熔体均匀地充满每个型腔,使各型腔的塑件内在质量均一稳定。这就要求型腔与主流道之间的距离尽可能短，同时采用平衡流道。成型型腔尺寸依据塑件布局计算确定，需考量成形封闭结合面大小，太大造成模具尺寸过大，成本浪费，太小易导致成型时溢料飞边，甚至型腔变形。因模具是一模一腔，考量排布可得型腔长为180
17、mm，宽为180mm。塑件的高度为108mm，塑件的大部分都留在型腔部分，型芯、型腔的厚度是塑件所伸入高度加20-40mm，因此得出成型型腔总体厚度为130mm。型腔布局如图3-1所示。图3-1型腔布局3.3注塑机的选择及校准3.3.1注射量的计算模具设计时，必须使得在一个注射成型的塑料熔体的容量或质量在注射机额定注射量的80%以内。校核公式为： （3-1）式中 -型腔数量 -单个塑件的重量（g） -浇注系统所需塑料的重量（g）本设计中 n=1 39.6g =3.5g m（39.6+3.5）/0.8 即m53.8g因而预选注塑机额定注塑量最少为53.8g以上3.3.2锁模力的计算选用注射机的锁
18、模力必须大于型腔压力产生的开模力，不然模具分型面要分开而产生溢料。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。 成型投影面积= （3-2）式中 n -型腔数目 -单个塑件在模具分型面上的投影面积 -浇注系统在模具分型面上的投影面积 本设计中 n=1 =3180 =628 =1x3180+628=3808锁模力和成型面积的关系根据依照以下计算公式确定： （3-3）式中 锁模力，kN； 型腔压力，MPa ； A 成型投影面积，mm2 ，一般熔料经喷嘴时其注射压力达6080MPa，经浇注系统入型腔时型腔压力通常为20-40MPa，这里取30MPa。计算：A/1000=303808/1000=
19、114.24 kN (取整115kN)得出预选注塑机额定注塑压力为115 kN以上。3.3.3注塑机的确定 综合考虑以上因素，选定注射机为SZ250/1250。其相关性能符合成型方案要求，以下相关参数如表3-1所示：表3-1 SZ250/1250注塑机参数 型号单位内容 参数螺杆直径mm 34理论注射容量cm3 124注射重量PSg 113注射压力Mpa160注射行程mm122螺杆转速r/min0220料筒加热功率KW5.7锁模力KN800拉杆内间距(水平垂直)mm365365允许最大模具厚度mm380允许最小模具厚度mm150移模行程mm310移模开距(最大)mm670液压顶出行程mm100
20、液压顶出力KN33液压顶出杆数量PC5油泵电动机功率KW11油箱容积l200机器尺寸(长宽高)m4.31.251.8机器重量t3.22最小模具尺寸(长宽)mm240240 3.4本章小结9- -在成型布局及注塑机确定之前，有效的运用Pro/E三维软件对塑件体积、重量和在型腔内的投影面积进行详细的计算分析，从而确定型腔的布局大小和进胶方式。并以此可以确定注塑机的型号、注射胶量和注射压力。第4章 注塑模具设计4.1模架的选用4.1.1模架的基本类型注射模具的分类方式很多，此处是介绍的按注射模具的整体结构分类所分的典型结构如下： 单分型面注射模、双分型面注射模、带有活动成型零件的模、侧向分型抽芯注射
21、模、定模带有推出机构的注射模、自动卸螺纹的注射模、热流道注射模。4.1.2模架的选择根据对塑件的综合分析，确定该模具是单分型面的模具，由GB/T12556.1-12556.2-1990塑料注射模中小型模架可选择FAI型的模架，其基本结构如图4-1所示：图4-1模具结构图FAI型模具定模采用三块模板，动模采用两块模板，又叫三板模，简化型细水口模架，适合直浇口的注射成形模具。由分型面的选择而选择模具的导柱导套的安装方式，经过考虑分析，导柱导套选择选正装。根据所选择的模架的基本型可以选出对应的模板的厚度以及模具的外轮廓尺寸，以此分析计算：模架的长L=型腔长度（180）+复位杆的直径+螺钉的直径+模板
22、壁厚550mm模架的宽B=型腔宽度（180）+导向杆的直径+模板壁厚+滑块厚度500mm根据成型型腔的尺寸，在计算完模架的长宽以后，还需要考虑其它螺丝导柱等零件对模架尺寸的影响，在设计中避免干涉。参考成型型腔厚度，考虑模板强度要求，定模板厚度取150mm，动模板厚度取70mm。考虑顶出行程要求，支撑板取60mm以满足。综上所述所选择的模架的型号为：FAI-4550-A150-B100-C90。4.2浇注系统设计浇注系统是指注射模中从主流道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，本设计中采用普通点浇口浇注系统。正确设计浇注系统对获得优质的塑料制品极为
23、重要。浇注系统组成：普通流道浇注系统的组成一般包括主流道、第一分流道、第二分流道、第三分流道、浇口、型腔和冷料穴几个部分。4.2.1流道的设计 所选用SZ2501250型注射剂喷嘴有关尺寸如下：喷嘴前段孔径d0=3mm喷嘴圆弧半径R0=12mm为了使凝料能够顺利拔出，主流道的小段直径d应稍大于喷嘴直径。d=d0+（0.51）=3.5mm主流道设计成圆锥形，其锥角通常为24，过大的锥角会才产生湍流或涡流，卷入空气，过小的锥角使凝料脱模困难，还会使冲模时熔体的流动阻力过大，此处的锥角选用1，主流道球面半径比喷嘴球面半径大12mm。这里取主流道球面半径R16mm，经测量主流道长度L取75mm。4.2
24、.2浇口的设计点浇口普遍用于中小型塑件的多型腔模具，一般开设在分型面上，一般塑料熔体从外侧充填模具型腔，其截面形状多为矩形。直浇口的宽度和深度尺寸取值如图4-2所示： 图4-2浇口套、浇注系统4.3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，它们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分型面，它是决定模具结构的重要因素，每个塑件的分型面可能只有一种选择，也可能有几种选择。合理地选择分型面是使塑件能完好的成型的先决条件。选择分型面时，应从以下几个方面考虑：1）分型面应选在塑件外形最大轮廓处；2）使塑件在开模后留在动模上；3）分型面的痕迹
25、不影响塑件的外观；4）浇注系统，特别是浇口能合理的安排；5）使推杆痕迹不露在塑件外观表面上；6）使塑件易于脱模。综合考虑各种因素，并根据本模具制件的外观特点，采用平面分型面，并选择在塑件的最大平面处，开模后塑件留在动模一侧，如图4-2所示。图4-2分型面4.4成型零件结构及尺寸 模具闭合时用来填充塑料成型制品的空间称为型腔。构成模具型腔的零部件称成型零部件。一般包括型腔、型芯、型环和镶块等。成型零部件直接与塑料接触，成型塑件的某些部分，承受着塑料熔体压力，决定着塑件形状与精度，因此成型零部件的设计是注射模具的重要部分。成型零部件在注射成型过程中需要经常承受温度压力及塑料熔体对它们的冲击和摩擦作
26、用，长期工作后会发生磨损、变形和破裂，因此必须合理设计其结构形式，准确计算其尺寸和公差并保证它们具有足够的强度、刚度和良好的表面质量。4.4.1型腔尺寸及结构设计成型零部件结构设计主要应在保证塑件质量要求的前提下，从便于加工、装配、使用、维修等角度加以考虑。型腔是用来成型制品外形轮廓的模具零件，其结构与制品的形状、尺寸、使用要求、生产批量及模具的加工方法等有关，常用的结构形式有整体式、嵌入式、镶拼组合式和瓣合式四种类型。本设计中采用嵌入式型腔及型芯其特点是结构简单，牢固可靠，不容易变形，成型出来的制品表面不会有镶拼接缝的溢料痕迹，还有助于减少注射模中成型零部件的数量，并缩小整个模具的外形结构尺
27、寸。不过模具加工起来比较困难，要用到数控加工或电火花加工。如图4-3、4-4所示。图4-3型腔 成型零部件工作尺寸是指成型零部件上直接决定塑件形状的有关尺寸，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，型芯和型芯之间的位置尺寸，以及中心距尺寸等。在模具设计时要根据塑件的尺寸及精度等级确定成型零部件的工作尺寸及精度等级。影响塑件尺寸精度的主要因素有塑件的收缩率，模具成型零部件的制造误差，模具成型零部件的磨损及模具安装配合方面的误差。这些影响因素也是作为确定成型零部件工作尺寸的依据。由于按平均收缩率、平均制造公差和平均磨损量计算型芯型腔的尺寸有一定的误差（因为模具制造公差和模具成型
28、零部件在使用中的最大磨损量大多凭经验决定），这里就只考虑塑料的收缩率计算模具零部件的工作尺寸。塑件经成型后所获得的制品从热模具中取出后，因冷却及其它原因会引起尺寸减小或体积缩小，收缩性是每种塑料都具有的固有特性之一，选定PP材料的平均收缩率为1.6%，计算模具成型零部件工作尺寸如下：型腔同型芯一样，制造精度为IT6级，收缩率1.6%，故型腔的尺寸计算如下所示。 型腔径向尺寸计算：式中 型腔外形基本尺寸； 塑件外形基本尺寸， 塑件平均收缩率； 塑件的公差值（根据尺寸而得）； 成型零部件制造误差（根据尺寸而得）， （4-1） 型腔深度计算:式中 型腔深度尺寸； 塑件高度尺寸； 塑件的最大收缩率；
29、（4-2） 4.4.2型芯尺寸及结构设计型芯径向尺寸的计算：式中 模具外形基本尺寸； 塑件外形基本尺寸； 塑件平均收缩率； 塑件的公差值（根据尺寸而得）； 成型零部件制造误差（根据尺寸而得）， （4-3） 图4-4型芯4.5脱模力及推出机构4.5.1脱模力脱模力的产生范围：（脱模）塑件在模具中冷却定型时，由于体积收缩，产生包紧力。 不带通孔壳体类塑件，脱模时要克服大气压力 。 机构本身运动的摩擦阻力。塑件与模具之间的粘附力。 初始脱模力，开始脱模进的瞬间防要克服的阻力。相继脱模力，后面防需的脱模力，比初始脱模力小，防止计算脱模力时，一般计算初始脱模力。脱模力的影响因素：a 脱模力与塑件壁厚，型
30、芯长度，垂直于脱模方向塑件的投影面积有关，各项值越大，则脱模力越大。 b 塑件收缩率，弹性模量E越大，脱模力越大。 c 塑件与型芯磨擦力俞大，则脱模阻力俞大。 d 排除大气压力和塑件对型芯的粘附等因素，则型芯斜角大到塑件则自动脱落。4.5.2推出机构塑件从模具上取下以前有一个从模具的成型零部件上脱出的过程，使塑件从成型零部件上脱出的机构称为脱模机构。主要由推出零件，推出零件固定板和推杆，推出机构的导向和复位部件等组成。脱模机构按其推出动作的动力来源分为手动推出机构，机动推出机构，液压和气动推出机构。根据推出零件的类别还可分为推杆推出机构、推管推出机构、推杆推出机构、推块推出机构、利用成型零部件
31、推出和斜滑杆侧抽芯机构等。脱模机构的选用原则：（1）使塑件脱模时不发生变形（略有弹性变形在一般情况下是允许的，但不能形成永久变形）；（2）推力分布依脱模阻力的的大小要合理安排；（3）推杆的受力不可太大，以免造成塑件的被推局部产生隙裂；（4）推杆的强度及刚性应足够，在推出动作时不产生弹性变形；（5）推杆位置痕迹须不影响塑件外观；考虑到塑件的特征等要求不高，决定选用简单推出机构中最简单、使用最广泛的推杆推出机构。推杆将塑件从动模的型芯推出脱模，由于设置推杆的自由度较大，而且设计推杆截面为圆形，这样制造、修配方便，容易达到推杆与模板或型芯上推杆孔的配合精度，推杆推出时运动阻力小，推出动作灵活可靠，推
32、杆损坏后也便更换，因此选择推杆机构推出是最合理的。该塑件采用了推杆，这些推杆的作用，使制品受推出力从而脱模。采用台肩形式的圆形截面推杆，设计时推杆的直径根据不同的设置部位选用不同的直径。推杆端平面不应有轴向窜动。推杆与推杆孔配合一般为，其配合间隙不大于所用溢料间隙，以免产生飞边，PP塑料的溢料间隙为，其分布情况如图4-5所示。图4-5推出机构4.5.3侧向抽芯机构类型选择一般指的模具的限位机构，即凡是能够获得侧向抽芯或侧向分型以及复位动作来拖出产品倒扣，低陷等位置的机构。下图列出模具的常用限位位结构如图4-6所示。图4-6限位结构液压油缸侧向抽芯机构设计 液压或气动抽芯与机动抽芯的区别：液压或
33、气压抽芯是通过一套专用的控制系统来控制活塞的运动实现的，其抽芯动作可不受开模时间和推出时间的影响。液压传动与气压传动抽芯机构的比较：液压传动平稳，且可得到较大的抽拔力和较长的抽芯距离。液压抽芯机构带有锁紧装置，侧向活动型芯设在动模一侧。成型时，侧向活动型芯由定模上的锁紧块锁紧，开模时，锁紧块离去，由液压抽芯系统抽出侧向活芯，然后再推出制件，推出机构复位后，侧向型芯再复位。1、侧向分型与抽芯机构的类型（1）手动抽芯（2）液压或气动抽芯（3）机动抽芯2、抽心距：S=H+(3-5)其中,S为抽芯机构需要行走的总距离，在2D中测量得出需要抽芯的距离为171mm。H为通过测量出来的产品抽芯距离（可以通过
34、3D或2D进行实际测量）3-5mm为产品抽芯后的安全距离本设计中，抽芯距离很大，抽芯171mm才可以达到目的。所以S取175mm。 3、抽芯力： 将塑料制品从包紧的侧型芯上脱出时所需克服的阻力称为抽芯力。抽芯力计算如下： F=PA(f *cos+sin) （4-4）式中 p塑料制品收缩对型芯单位面积的正压力，通常取812Mpa; A塑料制品包紧型芯的侧面积， f磨擦系数，取0.10.2 -脱模斜度，一般就是几度而已。 F单位为N在本设计中，数值如下： F=10x35034x0.001x(0.1x25cos25+sin25)=290KN4、齿轮齿条侧向抽芯机构设计 齿轮齿条抽芯与液压或气压侧向抽
35、芯的区别：齿条传动的特点：（1） 机械结构稳定，抽芯距可由后面螺纹的导程控制。（2） 齿轮齿条抽芯机构较液压气动抽芯机构不需回程装置。 （3）传动平稳，且可得到较大的抽拔力和较长的抽芯距离。侧向抽芯机构带有锁紧装置，侧向活动型芯设在动模一侧。成型时，侧向活动型芯由定模上的锁紧块锁紧，开模时，锁紧块离去，由齿轮齿条系统抽出侧向活芯，然后再推出制件，推出机构复位和侧向型芯同时复位。（1） 滑块的设计滑块设计的要点在于滑块与侧向型芯连接以及注射成型时制品尺寸的准确性和移动的可靠性，滑块分为整体式和组合式两种。滑块材料常用45钢或T8、T10等制造，要求硬度在HRC40以上。 （2）导滑槽设计 1）导
36、滑槽与滑块导滑部分采用间隙配合，一般采用H8/f8。 2）滑块的滑动配合长度通常要大于滑块宽度的1.5倍，而保留在导滑槽内的长度不应小于导滑配合长度的2/3， 3）导滑槽材料通常用45钢制造，调质至HRC 28HRC32， （3）滑块定位装置设计，由于我们采用的是定模限位的形式，根据生产的实际情况，采用限位压板的方式，主要作用为固定与导向作用。 （4）楔紧块设计楔紧角应比斜导柱的倾斜角大23。斜滑块侧向抽芯的特点是利用推出机构的推力驱动斜滑块斜向运动，在制品被推出脱模的同时由斜滑块完成侧向抽芯动作。一般分为外侧抽芯和内侧抽芯两种。1、斜滑块抽芯机构适用于制品具有侧孔或较浅侧凹，成型面积较大的场
37、合。2、特点：在制品被推出脱模的同时由斜滑块完成侧向抽芯动作。3、斜滑块的导滑形式4、倾斜角通常不超过30。5、进行斜滑块抽芯机构设计时，若定模一侧有成型型芯，则需设置销钉锁紧或压紧的止动装置，保证制品与定模型芯分离而留在动模一侧。4.6 本章小结本章主要内容为模具各零部件的设计，其在整个模具设计中所占比例最大。主要进行了型腔数目的确定、分型面的设计、浇注系统的设计、合模导向机构的设计、脱模机构的设计、成型零部件的计算，冷却系统及排气系统的设计。在进行型腔数目的确定时，考虑到塑件本身体积较大，为了节约成本，缩短模具的制造周期，型腔数目选择一模一件的布置方式。在分型面的设计中，主要根据分型面设计
38、所遵循的原则进行其设计，保证塑件的质量及美观程度。在进行成型零部件的设计时，主要明确各参数函数，保证计算结果准确，冷却排气系统的设计主要为了保证塑件质量及缩短成型周期。第5章 部分尺寸校核5.1注塑压力和锁模力的校核 经查塑料成型工艺与模具设计表3-1，塑料聚丙烯(PP)所需的成型注塑压力为120MPa,而初选的SZ250/1250注塑机的额定注塑压力为160MPa,且是一模一件，所以该注塑机能满足此件的成型要求。锁模力的校核：注射成型时，模具所需的锁模力与塑件在水平分型面上的投影面积有关，为了可靠地锁模，不使成型过程中出现溢漏现象，应使塑料熔体对型腔的成型压力与塑件和浇注系统在分型面上的投影
39、面积之和的乘积小于注射机额定锁模力，即： (nA1 + A2)p F （4-1） 本设计中 =1x3180+628=3808 （4-2） （3080）1.0120Pa900KN (4-3) 456 KN800KN,设计合理。5.2开模行程和推出距离的校核开模行程s（合模行程）指模具开合过程中动模固定板的移动距离。注射机的最大开模行程与模具厚度无关，对于单分型面注射模： Smax s = H1 + H2 + 510mm （4-4）式中 H1摧出距离（脱模距离）（mm）：100 H2包括浇注系统凝料在内的塑件高度（mm）:112开模距离（mm）H1 = 100包括浇注系统凝料在内的塑件高度取（mm
40、） H2 = 112余量取 （mm）10则有：Smax s = 100+112+10 =222mm我所选注塑机最大开合模行程为670 mm。因此，符合要求。5.3 本章小结 本章通过校核计算分别对最大注射量、锁模力以及开模行程进行了校核。校核计算对于模具来说必不可少，通过校核计算得出的结果可以分析选择的注射机是否合理，并对模具的各个数值有一个清晰的了解，通过校核该设计合理。37- -结论本次模具设计课题，通过对塑件的工艺分析，确定模具的总体设计，并进行各个子系统的设计。所设计的模具能满足其工作状态的质量要求，使用时安全可靠，易于维修，在注塑成型时有较短的成型周期，成型后有较长的使用寿命，具有合
41、理的模具制造工艺性。通过以上工作，我对一套模具从设计到加工的全过程有了清醒而直观的认识，了解了注塑模的工作原理，对模具中型腔等主要零件的设计及精度的确定具备了一定的经验知识，能够对模具设计中常出现的问题提出了合理的解决方法，能够正确地选取注塑机、确定模架的结构及尺寸、确定型腔数、选择分型面、设计浇注系统、抽芯机构等。由于知识及实践经验的缺乏，在设计过程中，零件加工精度的确定尚存在许多不足之处，在以后的工作、学习中还有待改进。并得出如下结论：1. 本次设计选用材料为聚丙烯(PP),PP性能优良，成本低廉；2. 本次设计采用一模一件，直接浇口在工件的中心部位，可以使物料完全的充满型腔；3. 本次设
42、计中采用推杆推出的脱模方式，结构简单可靠，设置4根推杆，推力均匀，不会试塑件变形；4. 通过三维模具开启图和模具总装图动画演示结果，可以看出本模具结构设计合理； 致谢这次分液器注塑模的模具设计，是对我这四年大学学习的一次检验，通过这次设计，我补充了在理论学习中的一些漏洞， 使我掌握了在注塑工艺中应重视的问题，使我详细的知道了塑件成型的工艺过程，并通过熟悉和查阅与注塑方面相关资料，掌握了一般的设计方法和设计技巧，而且对树立正确的设计思想，培养我用所学专业知识去分析、解决在实际生产和生活中遇到问题能力都是有很重要的实际意义。培养了我独立思考的能力，使我可以更多得考虑问题。考虑制品在使用，美观，而且要占领市场所需要考虑的问题。本次课程中，我的指导老师朱斌海老师，对我在资料的查找收集和整理以及模具设计的过程中所遇到的问题，给以极大的帮助和指导，同时也得到了其他多位老师和同学们的热心帮助，使我学到了很多课堂学不到的东西，培养了我多思考，勤查资料，多动手的习惯。这次我的设计结果，也是老师和同学们的功劳，对在此过程中给予我帮助的各位老师和同学表示由衷心的感谢！我会继续学习，不辜负老师的期望，也对的起同学们的帮助。祝愿老师们工作顺利，身体健康，合家欢乐。祝福我的同学们学业有成，以后事业顺心，前途无量！ 参考文献1. 冯刚.等.三种不同类型注塑模具的特点与发展现状.工程塑料应用.2013