單位代碼學號分類號密級畢業(yè)設計論文衣架注塑模具設計與制造院（系）名稱工學院機械系專業(yè)名稱材料成型及其控制工程學生姓名指導教師2012年5月15日衣架注塑模具設計與制造摘要在現(xiàn)代生產(chǎn)中，模具是大批量生產(chǎn)各種產(chǎn)品和日用生活品的重要工藝裝備，它以其特定的形狀通過一定的方式使原料成型。由于模具成型具有優(yōu)質、高產(chǎn)、省料和成本低等特點，現(xiàn)已在國民經(jīng)濟各個部門，特別是汽車、拖拉機、航天航空、儀器儀表、機械制造、家用電器、石油化工、輕工日用品等部門得到極其廣泛的應用。以塑料衣架模具的設計和典型模具零件的數(shù)控加工為例，介紹了注塑模具的設計方法和流程。根據(jù)塑件材料及工藝特性用PRO/E軟件對零件進行模型分析，然后選擇注塑機并確定型腔數(shù)目，接著確定成形方案總體結構設計、分型面設計、澆注系統(tǒng)設計、脫模機構設計、冷卻系統(tǒng)設計等。最后進行注塑機工藝參數(shù)校核，包括注射量、鎖模力、注射壓力、模具厚度和注射機閉合高度等方面，然后運用MASTERCAM軟件對成型零件的數(shù)控加工，確定刀具路徑和加工方法，模擬其加工過程。關鍵詞注塑模，數(shù)控加工，模具設計THEDESIGNINGANDMANUFACTUREOFHANGERINJECTIONMOLDABSTRACTTHISPAPERINTRODUCETHEDESIGNANDPROCESSOFINJECTIONMOLDBASEONTHEEXAMPLEOFPLASTICMOLDDESIGNOFCLOTHESRACKSANDITSTYPICALMOLDCOMPONENTSPROCESSBYNCATFIRST,UNDERTHEPIECESOFPLASTICMATERIALSANDPROCESSCHARACTERISTICSWITHSOFTWAREPRO/EFORMODELANALYSIS,THENCHOOSEINJECTIONMOLDINGMACHINEANDTODETERMINETHENUMBEROFCAVITY,THENDETERMINEFORMINGPROGRAMSOVERALLSTRUCTURALDESIGN,TYPEDESIGN,GATINGSYSTEMDESIGN,EJECTIONMECHANISMDESIGN,DESIGNOFTHECOOLINGSYSTEMFINALLYCHECKINGPROCESSINGPARAMETERSOFTHEINJECTIONMOLDINGMACHINE,INCLUDINGTHEINJECTIONVOLUME,CLAMPINGFORCE,INJECTIONPRESSURE,THICKNESSANDINJECTIONMOLDMACHINECLOSUREHEIGHTNEXTUSINGTHERIGHTSOFTWAREMASTERCAMMOLDINGPARTSNCTODETERMINETOOLPATHSANDPROCESSINGMETHODS,SIMULATIONOFTHEIRPROCESSING。KEYWORDSINJECTIONMOLD，NC，MOLDDESIGN目錄1緒論111國內模具的發(fā)展趨勢112國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢22衣架的注塑工藝規(guī)程421塑件的工藝性分析422塑件的結構和尺寸精度及表面質量分析623塑件的體積和質量計算624成型設備的選擇73注塑模的結構設計831分型面的選擇832型腔的布局933澆注系統(tǒng)設計934脫模結構的設計1235合模導向機構的設計124成型零部件的設計155排氣系統(tǒng)的結構與設計176溫度調節(jié)與控制系統(tǒng)的設計187模具總裝圖1971模具總裝圖1972模具工作原理198成型零件的加工工藝過程2081成型零件加工的加工過程的工序安排2082凸模的一般常用加工工序2083凹模鑲塊的加工工藝過程209模具裝配與調試2191澆口套的裝配2192成型零件的裝配21921型芯的裝配21922型腔的裝配2193脫模結構的裝配21931導柱和導套的裝配21932推桿的裝配2294總裝22941動模的裝配22942定模部分的裝配2395試模2310基于PRO/E平臺實體計造2411基于PRO/E平臺虛擬裝配3012設計總結32致謝33參考文獻34附表351緒論模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎工業(yè),是工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備。先進國家的模具工業(yè)已擺脫從屬地位,發(fā)展為獨立的行業(yè)。日本工業(yè)界認為“模具工業(yè)是其它工業(yè)的先行工業(yè),是創(chuàng)造富裕社會的動力”。美國工業(yè)界認為“模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石”。在德國模具被冠以“金屬加工業(yè)中的帝王”之稱。在我國，模具被列為機械工業(yè)技術改造序列的第一位,生產(chǎn)和基本建設序列第二位,把發(fā)展模具工業(yè)擺在發(fā)展國民經(jīng)濟的重要位置。目前,我國沖壓模具在產(chǎn)值占模具總產(chǎn)值的40以上,處于主導地位。改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，市場對模具的需求量不斷增長。近年來，模具工業(yè)一直以15左右的增長速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化，除了國有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨資和私營也得到了快速發(fā)展。到目前，中國約有模具生產(chǎn)廠家2萬多家，從業(yè)人員有50多萬人，全年模具產(chǎn)值高達450億元人民幣以上。中國模具工業(yè)的發(fā)展在地域分布上存在不平衡性，東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū)，南方的發(fā)展快于北方。模具生產(chǎn)最集中的地區(qū)在珠江三角和長江三角地區(qū)，其模具產(chǎn)值約占全國產(chǎn)值的三分之二以上。11國內模具的發(fā)展趨勢巨大的市場需求將推動中國模具的工業(yè)調整發(fā)展。雖然我國的模具工業(yè)和技術在過去的十多年得到了快速發(fā)展，但與國外工業(yè)發(fā)達國家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國民經(jīng)濟高速發(fā)展的需求。未來的十年，中國模具工業(yè)和技術的主要發(fā)展方向包括以下幾方面1）模具日趨大型化；2）在模具設計制造中廣泛應用CAD/CAE/CAM技術；3）模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)；4）在塑料模具中推廣應用熱流道技術、氣輔注射成型和高壓注射成型技術；5）提高模具標準化水平和模具標準件的使用率；6）發(fā)展優(yōu)質模具材料和先進的表面處理技術；7）模具的精度將越來越高；8）模具研磨拋光將自動化、智能化；9）研究和應用模具的高速測量技術與逆向工程；10）開發(fā)新的成形工藝和模具。12國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢模具是工業(yè)生產(chǎn)關鍵的工藝裝備，在電子、建材、汽車、電機、電器、儀器儀表、家電和通訊器材等產(chǎn)品中，6080的零部件都要依靠模具成型。用模具生產(chǎn)制作表現(xiàn)出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清潔環(huán)保的特性，是其他加工制造方法所無法替代的。模具生產(chǎn)技術水平的高低，已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品的質量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。近幾年，全球模具市場呈現(xiàn)供不應求的局面，世界模具市場年交易總額為600650億美元左右。美國、日本、法國、瑞士等國家年出口模具量約占本國模具年總產(chǎn)值的三分之一。國外模具總量中,大型、精密、復雜、長壽命模具的比例占到50以上；國外模具企業(yè)的組織形式是“大而?！?、“大而精”。2004年中國模協(xié)在德國訪問時，從德國工、模具行業(yè)組織德國機械制造商聯(lián)合會（VDMA）工模具協(xié)會了解到，德國有模具企業(yè)約5000家。2003年德國模具產(chǎn)值達48億歐元。其中（VDMA）會員模具企業(yè)有90家，這90家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國模具產(chǎn)值的90，可見其規(guī)模效益。隨著時代的進步和技術的發(fā)展，國外的一些掌握和能運用新技術的人才如模具結構設計、模具工藝設計、高級鉗工及企業(yè)管理人才，他們的技術水平比較高故人均產(chǎn)值也較高我國每個職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合1萬美元左右，而國外模具工業(yè)發(fā)達國家大多1520萬美元，有的達到2530萬美元。大學三年的學習即將結束，畢業(yè)設計是其中最后一個實踐環(huán)節(jié)，是對以前所學的知識及所掌握的技能的綜合運用和檢驗。在完成大學三年的課程學習和課程、生產(chǎn)實習，我熟練地掌握了機械制圖、機械設計、機械原理等專業(yè)基礎課和專業(yè)課方面的知識，對機械制造、加工的工藝有了一個系統(tǒng)、全面的理解。對于模具設計這個實踐性非常強的設計課題，我們進行了大量的實習。經(jīng)過在洛陽中國一拖新飛集團和美達塑業(yè)的生產(chǎn)實習，我對模具特別是塑料模具的設計步驟有了一個全新的認識，豐富了各種模具的結構和動作過程方面的知識，而對模具的制造工藝更是實現(xiàn)了零的突破。實習過程中，在指導老師和在工廠師傅的指導幫助下，在現(xiàn)場查閱了很多相關資料并親手拆裝了一些典型的模具實體，明確了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。設計過程中，我又在圖書館查閱了許多相關手冊和書籍，并在互連網(wǎng)上查閱了許多最新研究成果，在老師的指導和同學的幫助下，最終完成了本次畢業(yè)設計。2衣架的注塑工藝規(guī)程21塑件的工藝性分析1607,5362圖21衣架零件圖該塑件是一衣架，如圖21所示。塑件壁厚均勻，生產(chǎn)批量大，材料為ABS,成型工藝型好，可以注塑成型。原材料的分析苯乙烯一丁二烯丙烯睛三元共聚物ABS的使用特性ABS是三元共聚物，因此兼有三種元素的共同性能，使其具有“堅韌、質硬、剛性”的材料。ABS樹脂具有較高沖擊韌性和力學強度，尺寸穩(wěn)定，耐化學性及電性能良好，易于成形和機械加工等特點。此外，表面還可鍍鉻，成為塑料涂金屬的一種常用材料。另外，ABS與372有機玻璃熔接性良好，用于制造雙色成形塑件；在機械工業(yè)系統(tǒng)中用來制造凸輪，齒輪，泵葉輪，軸承，電機外殼，儀表表殼，蓄電池槽，水箱外殼，手柄，冰箱襯里等，汽車工業(yè)中用來制造駕駛盤，空氣調節(jié)器，管加熱器等，還可供電視機晶體管收音機制造外殼。ABS的化學和光學性能和物理特點ABS樹脂有耐熱,阻燃,高沖,高光澤,抗靜電,抗震,抗蠕變,流動性好ABS在成型時需進行干燥這是因為其吸濕和粘附水分傾向干燥的作用是除去塑料中的超量水分,防止成型制品出現(xiàn)銀絲,斑紋,氣泡等疵點,避免塑件在成型時產(chǎn)生降解現(xiàn)象ABS的成型特性無定形料，其品種牌號很多，各品種的機電性能及成形特性也各有差異，應按1品種確定成形方法及成形條件吸濕性強，含水量應小于03，必須充分干燥，要求表面光澤的塑件應要求2長時間預熱干燥流動性中等，溢邊料004MM左右流動性比聚苯乙烯，AS差，但比聚碳酸酯、3聚氯乙烯好比聚苯乙烯加工困難，宜取高料溫、模溫對耐熱、高抗沖擊和中抗沖擊型樹4脂，料溫更宜取高，料溫對物性影響較大、料溫過高易分解分解溫度為250左右，比聚苯乙烯易分解，對要求精度較高塑件模溫宜取5060，要求光澤及耐熱型料宜取6080，注射壓力應比加工聚苯乙烯的高，一般用柱塞式注射機時料溫為180230，注射壓力為100140MPA，螺桿式注射機則取160220，70100MPA模具設計時要注意澆注系統(tǒng)對料流阻力小，澆口處外觀不良，易發(fā)生熔接痕，5應注意選擇澆口位置、形式，頂出力過大或機械加工時塑件表面呈現(xiàn)“白色”痕跡但在熱水中加熱可消失，脫模斜度宜取2以上ABS的注塑工藝參數(shù)P103107這里取105G/CM3計算收縮率（0308）這里取05預熱溫度150C170C取160C預熱時間23小時取25小時料筒溫度前段150C170C取160C中段165C180C取170C后段150170C取160C噴嘴溫度170C180C取175C模具溫度5080C取65C注射壓力60100MPA取80MPA成型時間注射時間2090S取50秒高壓時間05S取3秒冷卻時間20120S取80秒總時間50220S取170秒螺桿轉速30R/MIN后處理方法紅外線、烘箱后處理溫度70C后處理時間24小時22塑件的結構和尺寸精度及表面質量分析1結構分析要想獲得合格的塑料制件除選用塑料的原材料外，還必須考慮塑件的結構工藝性，塑件的結構工藝性與模具設計有直接關系，只有塑件設計滿足成型工藝要求，才能設計出合理的模具結構以防止成型時產(chǎn)生氣泡、縮孔、凹陷、及開裂等缺陷，達到提高生產(chǎn)率和降低成本的目的，從零件圖上分析，由于該零件屬于簡單的制品。2尺寸精度分析塑件的尺寸精度是指所獲得的塑件尺寸與產(chǎn)品圖中尺寸相符合程度，即所獲得塑件尺寸的準確度。由于這次畢業(yè)設計所采用的是先進的CAD既PRO/E進行輔助設計，所以模具的尺寸能準確的得到保證。從零件的壁厚上來看，壁厚為85MM，比較均勻，有利于成型。3表面質量分析該零件的表面除要求沒有缺陷、毛刺、內部不得有導電介質外。除此外沒有特別的表面質量要求，故比較容易實現(xiàn)。綜上分析可以看出，注塑時在工藝參數(shù)控制得較好的情況下，零件的成型要求可以得到保證。23塑件的體積和質量計算由于所設計的制件是衣架，所以直接求解其體積，十分復雜，借助PRO/E的分析中的質量屬性可以很快的算出制件的體積、面積其參數(shù)如下V126578813MM3S190267248MM2所以一個衣架的質量MV105G/CM2126578813MM3133G由于所設計的模具為一模一腔,所以制件的總質量M總M133G24成型設備的選擇注射模具是安裝在注射機上的，模具與注射機應當相適應，這將關系到制件的質量，均勻性及成型周期。選擇注塑機時，必須保證制品的注射量小于注射機允許的最大注射量。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，注塑模內所一般不超過注射機最大注射量的80，此模具設計采用一模一腔根據(jù)材料ABS的注射壓力，查手冊【1】可以初選注塑機的型號為XSZY1000，其基本參數(shù)如下螺桿柱塞直徑MM85最大理論注射容量CM31000注射壓力N/CM212100鎖模力KN4500最大注射面積CM21800模板最大厚度HMM700模板最小厚度H1MM300模板行程L1MM700噴嘴圓弧半徑RMM18噴嘴孔徑DMM43注塑模的結構設計注塑模的基本結構都是有動模和定模兩大部分組成的，定模部分安裝在注塑機的固定板上，動模部分安裝的注塑機的移動板上。注塑成型時，定模部分和隨液壓驅動的動模部分經(jīng)導柱導向而閉合，塑料熔體從注塑機噴嘴經(jīng)模具澆注系統(tǒng)進入型腔；注塑成型冷卻后開模，即動定模分開，一般情況下塑件留在動模上，模具頂出機構將塑件推出模外。根據(jù)模具上各部件的作用不同，一般注塑機可有以下幾部分組成成型零部件、澆注系統(tǒng)、導向機構、脫模機構、側向分型與抽芯機構、加熱和冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)等。31分型面的選擇模具閉合時動模和定模相配合的接觸平面叫做分形面，也可叫做合模面分型面的設計是否合理，對制品的質量、工藝操作難易程度和模具的設計、制造都是很大的影響。分型面是決定模具形式的重要因素，影響著塑料的流動充模性及塑件的脫模，如何確定分型面需要考慮的因素很多，由于分型面受塑件在模具中的位置和澆口位置的設計、塑件的結構工藝及精度、推出方法、模具制造、排氣、操作工藝等多種因素印象，因此，選擇分型面應綜合比較，選出較為合理的方案。分型面的選擇應遵循以下原則塑件脫模方便。1模具結構簡單2型腔排氣順利3確保塑件質量4無損塑件外觀5合理利用設備6模具設計中,分型面的選擇很關鍵,它決定了模具的結構,應根據(jù)分型面設計原則來選擇?？紤]到衣架的特殊外觀，為便于分型，便于從模具中取出塑件，分型面取在衣架的中心表面上。32型腔的布局合里的型腔布局，能使模具結構更加緊湊，節(jié)省模具材料，縮短分流道長度，避免因流道過長而使塑料熔體提前冷卻凝固，影響塑件成型，降低結合強度，根據(jù)衣架的形狀特點，型腔布局如圖所示圖31型腔的布局33澆注系統(tǒng)設計澆注系統(tǒng)是指模具中從注塑機的噴嘴起到型腔入口為止的塑料融體的流動通道。它的作用是將塑料融體順利的充滿型腔的各個部位，并在填充及保壓過程中，將注塑壓力傳遞到型腔的各個部位，以獲得外形清晰、內在質量優(yōu)良的塑件。型號為XSZY1000的注塑機，噴嘴圓弧半徑RMM18噴嘴孔徑DMM4根據(jù)模具主流道與噴嘴的關系可以得到主流道進口端的圓弧半徑R1R121920MM取20MM；主流道進口端的孔徑D14051455MM取5MM。為了便于將凝料從主流道中撥出,將主流道設計成圓錐如圖32所示。圖32主流道襯套定位環(huán)設計定位環(huán)根據(jù)主流道進行配制其形狀和尺寸如圖33所示。其余均布均布圖33定位環(huán)分流道的設計由于分流道可將高溫高壓的塑料熔體流向從主流道轉換到模腔，所以設計時不僅要求熔體通過分流道時的溫度下降和壓力損失都盡可能小，而且還要求分流道能平穩(wěn)均衡地將熔體分配到各個模腔。從這些要求出發(fā)分流道應設計的短而粗，但過短過粗時又會增加塑料消耗量并使冷卻時間延長，另外還會使模腔布置發(fā)生困難。因此恰當合理的分流道形式和尺寸應根據(jù)制品的體積、壁厚、形狀復雜程度、模腔的數(shù)量以及所用塑料的性能等因素綜合考慮。設計分流道時應注意以下事項分流道排部應盡量平衡1選擇合適的截面形狀2分流道的尺寸需根據(jù)制品的壁厚、體積、形狀復雜程度以及所用塑料的性能等3因素而定。分流道的表面粗糙度不易太小以免冷料帶入模腔一般要求達到RA12525納米4即可。當分流道設計的比較長時，其末端應留有冷料穴，以防前鋒冷料堵塞澆口或進5入模腔，造成充模不足或影響制品的熔接強度。設計分流道時應將熱量損失和流動阻力作為主要矛盾進行考慮，只有在保證塑6料熔體能夠在足夠的壓力和合理的溫度下充滿模腔時，才能盡量減小分流道截面積和長度以便降低原材料消耗。由于塑件一部分位于動模，令一部分位于定模，在此選用梯形截面的分流道，梯形截面的分流道容易加工且熔體的熱量散發(fā)和流動阻力都不大，最為常用。查資料取H8B111C5R2。澆口的設計澆口是流道和型腔之間的連接部分，也是注塑模進料系統(tǒng)的最后部分其基本作用是使從流道來的熔融塑料以最快的速度進入并充滿型腔，型腔充滿后，澆口能迅速冷卻封閉，防止型腔內還未冷卻的熱料回流，澆口的截面要小，長度要短，因為只有這樣才能滿足增大料流速度，快速冷卻封閉，便于和塑件分離，以及澆口殘留最小等要求。次處選用扇形澆口，其基本尺寸W3W110H5H115B5。圖34拉料桿拉料桿的選擇模具打開時為了將主流道凝料能夠拉向動模一側，并在頂出行程中將它脫出模外，動模一側應設有拉料桿，根據(jù)脫模機構的不同，正確選取冷料井和拉料桿的匹配方式。拉料桿的形式及尺寸如圖34所示。34脫模結構的設計在注射成成型的每一循環(huán)中，塑件必須由模具型腔中脫出，脫模結構起著十分重要的作用，起主要組成零件即頂出零件，直接與塑件接觸；頂桿需要固定，因此，設計頂出固定伴和頂出板，兩板由螺釘連接。對脫模機構的要求塑件盡量留在動模；塑件不變形損壞；良好的塑件外觀；結構可靠。頂桿的選用頂桿脫模是最典型的簡單脫模機構，它結構簡單，制造容易且維修方便頂桿有多種形式，但最為常用的還是等截面頂桿，其尾部采用軸肩形式，頂桿材料多用45鋼、T8A、或T10A，這里選用T8A鋼，頭部要淬火，硬度應達到40HRC以上，表面粗糙度達RA063125納米，頂桿如圖35所示。圖35頂桿35合模導向機構的設計復位桿的選用復位桿用于保證合模時，動定模能準確復位，以便下次注塑成型。材料選用T18A,頂部淬火，其淬火硬度不低于45HRC，結構形式及尺寸大小如圖36所示。圖36復位桿導柱的設計1導向機構類型的選用，合模導向通常采用導柱導套；2導柱數(shù)量,大于其布置,根據(jù)模具形狀和尺寸一副模具導柱數(shù)量一般需要24個，本模具采用4個導柱；3導柱直徑根據(jù)模具尺寸的選用，必須保證足夠的強度和剛度；4導柱結構,本模具采用帶頭導柱；5導柱在模具上的布置方式對稱分布，由于動模板定模板在合模是無方位要求,故采用兩直徑相同的對稱分布，導柱一般安在主型芯的周圍；6導向零件的設置必須注意模具的強度，導柱和導向空的位置應避開型腔底版在工作時英里最大的部位，導柱和導向孔中心至模板邊緣應有足夠的距離，以保證模具強度和導向剛度，防止發(fā)生變形；7導向零件應有足夠的強度，耐磨性，導向部分表面粗糙度要細，導柱與固定板孔配合采用H6/F6，H6/K6。導柱的形狀及尺寸大小如圖37所示。圖37導柱導套的設計導套可以增加導柱的導向精度，其結構形式有兩種一種不帶安裝凸肩，另一種帶安裝凸肩，相應的成為直導套和帶肩導套，這里設計成帶肩導套，材料為T8A鋼（GB/T41701984），其形狀結構和尺寸如圖38所示。圖38導套4成型零部件的設計注塑模閉合時，成型零件構成了成型塑料制品的型腔。成型零件主要包括凹模、凸模、型芯、鑲拼件、各種成型桿與成型環(huán)。成型零件承受高溫高壓塑料熔體的沖擊和摩擦，在冷卻固化后形成了塑料的形體、尺寸和表面。在開模和脫模時需克服與塑件的黏著力，在上萬次，甚至幾十萬次的注塑周期，成型零件的形狀和尺寸精度，表面質量及其穩(wěn)定性，決定了塑件制品的相對質量。成型零件在充模保壓階段承受很高的型腔壓力，作為高壓容器，它的強度和高度必須在容許值之內。成型零件的結構材料和熱處理的選擇及加工工藝性，是影響模具工作壽命的主要因素。成型零件的結構設計，當然是以成型符合質量要求的塑料制品為前提，但必須考慮金屬零件的加工性及模具制造成本。成型零件成本高于模架的價格，隨著型腔的復雜程度、精度等級和壽命要求的提高而增加。圖41下型腔凹模是成型塑件外表面的成型零件，其基本結構可分為整體式、整體嵌入式和組合式采用鑲拼結構的凹模，對于改善模具加工工藝性有明顯好處?？紤]到衣架的形狀和尺寸大小，此模具采用整體嵌入式，它適用于小型塑件的多腔模。將多個一致性好的整體凹模，嵌入到凹模固定板中，整體嵌入式凹模結構能節(jié)約優(yōu)質模具鋼，嵌入模板后有足夠的強度與剛度，使用可靠且置換方便。由于模具內部型腔是由PRO/E軟件自動生成的，所以其尺寸精度完全可以得到保證，不必在進行人工繁瑣的計算，至于成形后的實際尺寸有加工工藝進行保證外形尺寸和形狀本著固定可靠，加工方便的原則，設計成如圖41所示的形狀。上型腔結構形式和下型腔結構形式相同，如下圖42所示。圖42上型腔5排氣系統(tǒng)的結構與設計注塑模的排氣是模具設計中不可忽略的一個問題，特別是快速注塑成型工藝的發(fā)展對注塑模排氣的要求更加嚴格。注塑模內積聚的氣體有以下四各來源進料系統(tǒng)和型腔中存有的空氣。塑料含有的水分在注塑溫度下蒸發(fā)而成的水蒸氣由于注塑溫度過高，塑料分解所產(chǎn)生的氣體塑料中某些配合劑揮發(fā)或化學反應所產(chǎn)生的氣體。在排氣不良的模具中，上述這些氣體經(jīng)受很大的壓縮作用而產(chǎn)生反壓力，這種反壓力阻止熔融塑料的正常快速充模，而且氣體壓縮所產(chǎn)生的熱也可能使塑料燒焦。在充模速度大、溫度高、物料粘度低、注塑壓力大和塑件過厚的情況下，氣體在一定的壓縮程度下能滲入塑料內部，造成氣孔、組織疏松、空洞等缺陷。由于模具積存的空氣所產(chǎn)生的氣泡，常分布在與澆口相對的部位上；分解氣體產(chǎn)生的氣泡，則沿著塑件的厚度分布；水蒸氣產(chǎn)生的氣泡，則不規(guī)則地分布在整個塑件上。從塑件上氣泡分布狀況，不僅可以判斷氣泡的性質，而且也可以判斷模具的排氣部位的選擇是否正確。由于此模具結構相對比較簡單，不需要設置排氣槽，利用分型面即可進行排氣，滿足工藝要求。6溫度調節(jié)與控制系統(tǒng)的設計注塑模溫度調節(jié)是采用加熱或冷卻方式來實現(xiàn)的，確保模具溫度在成型要求的范圍之內，此模具需要采用冷卻方式進行模溫的調控，采用常溫水進行冷卻的，其溫度調節(jié)系統(tǒng)的公用是改善成型條件；穩(wěn)定制品的形位尺寸精度，改善制品機械、物理性能；提高表面質量。設計冷卻系統(tǒng)的原則在保證模具材料有足夠的機械強度的前提下，冷卻水道盡可能設置在靠近型腔1或型芯表面；在保證模具材料有足夠的機械強度的前提下，冷卻水道應安排的盡量緊密；2冷卻水道的直徑應優(yōu)先采用大于8MM,并且各個水道的直徑應盡量相同，避免由3于因水道直徑不同而造成的冷卻液流速不均；冷卻液在出入口端的溫差，一般應控制在5C以下；4冷卻液在模具中的流速，以盡可能提高一些為好，但就其流動狀態(tài)而言以湍流5為佳；制品較厚的部位應特別加強冷卻；6充分考慮所用的模具材料的熱傳導率。7由于此模具相對簡單，冷卻水道結構及位置見上型腔、下型腔及裝配圖。7模具總裝圖71模具總裝圖圖71總裝圖72模具工作原理粒狀或粉狀塑料，經(jīng)注塑機的熔融、塑化，成為粘流熔體，然后在注塑或螺桿的作用下，以很大的流速通過注塑機的噴嘴，進入溫度較低的閉合模具中，經(jīng)過適時的保壓后，動模帶著塑件后移，移動一段距離后，推板由于受到注塑機頂桿的作用，和動模發(fā)生相對運動，使模具頂桿，相對動模向前運動，將塑件頂出，取出塑件后，動模在注塑機的作用下向前運動，有復位桿和導柱保證準確合模，以進行下次注塑。8成型零件的加工工藝過程81成型零件加工的加工過程的工序安排1下料鍛造退火粗加工調制精加工淬火與回火修整拋光鍍硬鉻裝配2下料鍛造退火粗加工調制精加工修整拋光鍍硬鉻裝配3下料鍛造正火粗加工滲碳淬火與回火修整與拋光鍍硬鉻裝配4下料鍛造正火或退火粗加工冷擠壓（多次擠壓時中間應退火）工成型滲碳或滲氮共滲淬火與回火鍍硬鉻裝配上述加工過程工序安排中1和2最常用，他們之間的區(qū)別是成型零件有沒有淬火與回火，2主要用在不須要淬火，硬度不高的的成型零件加工。3和4用在成型零件尺寸精度要求不是很高的場合。82凸模的一般常用加工工序1車削按最大尺寸留22MM的余量2平磨兩端及相臨兩側面,對角尺3劃線鉗工按圖劃線4銑按圖加工,留出精加工磨削余量0206MM5檢驗6熱處理淬火7磨按圖樣要求磨到尺寸精度要求8表面處理鍍鉻9鉗鉗工修整檢驗凸模鑲塊加工工藝過程附表1。83凹模鑲塊的加工工藝過程由于凸模鑲塊和凹模鑲塊形狀尺寸完全相同，所以加工過程同上，見附表1。9模具裝配與調試注射模的裝配主要包括模架裝配、流道系統(tǒng)的裝配、成型零件的裝配、脫模機構的裝配、導向抽芯機構的的裝配以及總裝和調試。91澆口套的裝配澆口套與定模板的裝配一般采用H6/H6。澆口套壓入模板后，其內臺肩就應與沉孔底面貼緊，外臺階面應凸出模板002MM，修磨模板的上平面。裝配好的澆口套，其壓入端與配合孔之間應無縫隙，因此，澆口套的壓入端你允許有斜度，導入斜度應開在模板上的澆口套的配合孔的入口處，為了防止在壓入時澆口套將配合孔壁壓壞，需將澆口套的壓入端導成小圓角，澆口套加工應留有去除圓角的修模余量，壓入后使圓角凸出在模板之外，凸出部分在平面磨床上磨平。92成型零件的裝配921型芯的裝配型芯與型芯固定板的配合均采用過渡配合，裝配時用等高的墊鐵墊平固定板，在手動壓力機上輕輕的壓入型芯，在壓入過程中要注意校正型芯的垂直度，防止壓入時孔壁損壞和固定板變形，在型芯和型腔的配合要求經(jīng)修配合格，磨平端面（用等高墊鐵支承）。922型腔的裝配該模具型腔裝配采用整體型腔鑲塊結構形式，型腔和動模板鑲合后，其分型面要緊密貼緊，采用壓入式，其壓入端不允許有斜度，通常將壓入時導入部分設在模板上，在固定孔的入口處加工出1的導入斜度，其高度不超過5MM,為了便于裝配，型腔與模板間保持001002MM的裝配間隙，在型腔裝入模板后將位置找正，再用在裝定位銷，后用砂輪磨去凸出模板的端面。93脫模結構的裝配931導柱和導套的裝配導柱、導套采用壓入方式裝入模板的導柱和導套孔內，導柱和導套裝配后應保持脫模機構靈活滑動，無卡死現(xiàn)象。加工時初保證導柱、導套和模板等零件間的配合要求外，還要保證導柱和導套安裝孔中心距一致（其誤差不大于001MM，壓入模板后，導柱和導套孔應與模板的安裝基準面垂直，保證裝配配合運動靈活、無卡死現(xiàn)象。裝配時應首先裝配距離最大的兩根導柱，合格后再裝配第三、第四根導柱，每根導柱均應做上述觀察。932推桿的裝配推桿為推出制件所用，推桿應運動靈活，盡量避免磨損。推桿有固定板及推板帶動運動，由導向機構對推板進行支承和導向。（1）裝配導柱導套孔將推板、推桿固定板重疊在一起配作導柱和導套孔。（2）配作推桿孔將支承板與動模板重疊，配鉆推桿孔，按型芯上已加工好的推桿孔，配鉆支承承板上的推桿孔。（3）推桿裝配將推桿孔入口處和推桿頂端倒出小圓角或斜度，推桿應與推桿孔進行選擇配合，保1證滑動靈活、不溢料。檢查推桿頂部臺肩厚度及推桿固定板的沉孔深度，保證裝配后應有005MM的間隙，2對過厚者應進行修磨。將推桿裝入固定板蓋上推板，然后用螺釘緊固。3檢查和修摸推桿及復位桿頂端面，滿足當模具處于閉合狀態(tài)時，推桿的頂面應高出4型面002005MM的尺寸要求。94總裝941動模的裝配（1）裝配型芯將型芯和導套采用壓入法裝入型芯固定板，并用砂輪磨平其凸出的端面，然后，將動模板和型芯固定板合攏，在動模板上涂上紅粉后，在其上確定導柱孔的位置，取下型芯固定板后加工出導柱孔；將動模座板、動模板、型芯固定板以側面為基準，調整好型芯位置后合攏在一起夾緊，找正好螺釘孔位，然后在其上加工螺紋孔，繼而在支架和動模坐板上加工加工出螺紋孔。（2）配作推桿孔通過型芯上的推桿孔，在動模板上鉆錐窩，卸下型芯，按錐窩鉆出動模半上的推桿孔，再用平行夾頭將推桿和動模板夾緊，通過動模板配鉆推桿固定板上的推桿孔。（3）裝配推桿將推板與推板固定板疊合，配鉆限位螺釘過孔和推桿固定板上的螺紋攻螺紋，推桿裝入固定板后蓋上推板用螺釘緊固，并將其裝入動模，然后檢查和修模推桿的端面。942定模部分的裝配（1）型腔板和導柱的裝配用壓入法竟導柱和型腔裝入到定模板，并用砂輪磨平凸出的平面。（2）定模和定模座板的裝配在定模和定模座板裝配前，澆口套和定模座板已裝配合格，因此，可直接將定模板、支架和定模座板疊合，使?jié)部谔咨系臐驳揽缀蜔崃鞯腊搴投０迳冲亙鹊臐驳綄φ?，用平行夾頭夾緊，通過定模座板孔在定模上預鉆螺紋底孔并配鉆，后將其拆開，在定模上攻螺紋，螺紋加工好后，再將定模板、支架和定模座板疊合后擰緊螺釘。95試模模具裝配完成后，在交付生產(chǎn)之前應進行試模，試模的目的主要是檢查模具在設計制造上是否存在缺陷，若缺陷，則需查名原因并進行排除，對模具成型工藝條件進行試驗，從有利于模具成型工藝的確定和提高，在模具裝上注射機前，應按設計圖樣對模具進行檢驗，以便及時發(fā)現(xiàn)問題進行修理，減少不必要重復安裝和拆卸。做好試模準備后，選用合理原料，根據(jù)推薦的工藝參數(shù)將料筒和噴嘴加熱溫度。，將噴嘴和主流道脫開，用較低的注射壓力，讓塑料自料筒緩慢流出，觀察料流，如果料流沒有硬頭、氣泡、料流光滑明亮，則說明溫度比較合適，可以開機試模。開始注射時，原則上是選擇在低壓、低溫和較長的時間條件下成型，如果制件未充滿通常是先增加注射壓力，在大幅度提高壓力仍無效果時，才考慮變動時間和溫度，采用較長時間注射幾次后仍不能充滿，此時，才提高料筒溫度，料筒溫度的上升以及它與塑料溫度達到的平衡需要一定的時間，不能過快地將料筒溫度升高太高，以免塑料過熱發(fā)生降解。10基于PRO/E平臺實體造型設計本設計基于PRO/E平臺，運用模具造型有關知識生成三維圖。由于此造型大致過程都一樣及考慮到說明書書寫方便，本說明書僅寫定位圈的造型過程，其它零件實體造型可仿照此例，其實體圖見源文件。定位圈造型過程如圖101所示。圖101定位圈造型過程11基于PRO/E平臺虛擬裝配零件設計完成之后，需要按照一定的設計關系將它們組裝起來，從而完成某種特定功能。在PRO/E中，模型裝配通過定義模型之間的裝配約束關系來實現(xiàn)。約束就是零件之間的相互關系，用以確定零件之間的相互位置。在PRO/E中進行零件裝配首先要定義零件之間的裝配約束關系。根據(jù)零件裝配過程中的裝配約束的不同，可以得到不同的裝配類型。在PRO/E中主要的裝配約束有匹配、對齊、插入、坐標系、相切等11種。圖111為實體裝配圖。圖111實體裝配圖爆炸圖是將已經(jīng)裝配好的組件按照裝配的位置關系分解開來，便于觀察