本科畢業(yè)論文（設(shè)計）論文（設(shè)計）題目：小管套輪注塑模具的設(shè)計學(xué)院：材料與冶金學(xué)院專業(yè)：高分子材料與工程班級：學(xué)號：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：年月日貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計）誠信責任書本人鄭重聲明：本人所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計），是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研究所完成。畢業(yè)論文（設(shè)計）中凡引用他人已經(jīng)發(fā)表或未發(fā)表的成果、數(shù)據(jù)、觀點等，均已明確注明出處。特此聲明。論文（設(shè)計）作者簽名：日

期：目錄摘要 I關(guān)鍵詞 IAbstract IIKeywords II一、緒論 11.1我國注塑模具的現(xiàn)狀 11.2模具設(shè)計軟件 11.3設(shè)計塑件介紹 2二、塑件的工藝分析 32.1原料成型特性分析 32.2塑件分析 32.2.1尺寸和精度 32.2.2形狀特征 4三、注塑機的選用 4四、注塑模具成型零件設(shè)計 54.1確定型腔數(shù)量 54.2分型面確定 54.3注塑模具成型尺寸計算 54.4成型零部件外形尺寸設(shè)計 6五、注塑模具側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)設(shè)計 65.1側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的選擇 65.2抽芯距的確定 75.3斜導(dǎo)柱的設(shè)計 75.3.1傾斜角 75.3.2大小和數(shù)量 75.3.3斜導(dǎo)柱尺寸 85.3.4斜導(dǎo)柱長度 8六、澆注系統(tǒng)設(shè)計 86.1主流道設(shè)計 86.2澆口套設(shè)計 96.3分流道設(shè)計 96.3.1分流道的選擇 96.3.2、分流道的尺寸 96.4澆口設(shè)計 96.4.1澆口類型的選擇 106.4.2澆口位置的選擇 106.4.3澆口尺寸設(shè)計 106.5冷料穴和拉料桿設(shè)計 116.5.1冷料穴設(shè)計 116.5.2拉料桿設(shè)計 11七、注塑模具結(jié)構(gòu)件設(shè)計 117.1模架設(shè)計 117.1.1模架典型結(jié)構(gòu) 117.1.2模架規(guī)格型號的選用 127.1.3模架尺寸的確定 127.2支承零部件設(shè)計 137.2.1固定板、支承板設(shè)計 137.2.2墊塊設(shè)計 14八、推出機構(gòu)設(shè)計 148.1推出機構(gòu)的選擇 148.2脫模力的計算 148.3推出機構(gòu)的位置和尺寸 15九、冷卻水路設(shè)計 159.1冷卻系統(tǒng)設(shè)計原則 159.2冷卻系統(tǒng)位置和尺寸 15十、排氣系統(tǒng)設(shè)計 1610.1排氣系統(tǒng)設(shè)計原則 1610.2分型面排氣 1610.3推桿和推管排氣 16十一、注塑機參數(shù)校核 1711.1注射量校核 1711.2鎖模力校核 1711.3模具與注射機安裝模具部分相關(guān)尺寸的校核 1811.4開模行程的校核 18十二、附模架及各部件圖 1912.1模具裝配圖及開模模擬圖 1912.2模具總裝圖 20十三、參考文獻 21致謝 22摘要隨著塑料的不斷研發(fā)與應(yīng)用，塑料制品被運用到了各行各業(yè)。由于成型的需要，帶動了塑料模具的不斷發(fā)展。在塑料成型中注塑模具在整個塑料模具中占了很高的比重，能熟練地進行注塑模具的設(shè)計是非常必要的。本設(shè)計在設(shè)計前介紹了國內(nèi)模具的現(xiàn)狀，對比國內(nèi)外模具發(fā)展程度。了解國內(nèi)模具落后的地方。抓住注塑模具設(shè)計的重點和方向，順應(yīng)模具發(fā)展趨勢進行模具設(shè)計；簡單介紹了模具CAD技術(shù)在模具設(shè)計中運用，簡述設(shè)計所使用軟件solidworks/IMOLD的各個功能；同時對所設(shè)計的塑件進行簡單介紹，設(shè)計要點簡要分析等。本設(shè)計是對凈水器的部件小管套輪進行注塑模設(shè)計，設(shè)計中利用solidworks/IMOLD軟件對塑件進行了實體建模，對塑件結(jié)構(gòu)進行了工藝分析。設(shè)計中調(diào)用了IMOLD插件中的各標準件，對模具各部件進行設(shè)計。設(shè)計說明書中對各模具部件的選用理由、大小尺寸進行詳細描述和計算。設(shè)計的每一步均按模具設(shè)計教程和模具設(shè)計手冊進行嚴密的設(shè)計和計算，最后對注塑機各項參數(shù)進行校核。同時用solidworks/IMOLD軟件的高級建模得到型腔和型芯等部件，最后直接導(dǎo)出模具裝配圖和零件圖。關(guān)鍵詞：模具設(shè)計；注塑模具；分型；型腔；型芯AbstractWiththecontinuousdevelopmentandapplicationofplastics,plasticsareappliedtoallwalksoflife.Duetotheneedmolding,ledthedevelopmentofplasticmold.Plasticmoldingplasticmoldinjectionmoldintheaccountforahighproportionofskilledtocarryoutinjectionmolddesignisverynecessary.Thedesignofthepresentsituationinthecountrybeforedesigningthemold,themoldcontrastlevelofdevelopmentathomeandabroad.Understandingofthedomesticmoldbackwardplace.Seizethefocusanddirectionofinjectionmolddesign,molddevelopmentconformtothetrendformolddesign;moldbrieflyinthemolddesignCADtechnologyapplication,outliningthevariousfunctionsofthesoftwaredesignsolidworks/IMOLDuse;atthesametimeforthedesignofplasticpartsabriefintroduction,designfeaturesabriefanalysis.Thedesignisasmallpartofthewaterpurifierwheelshroudinjectionmolddesign,designutilizingsolidworks/IMOLDsoftwarewassolidmodelingplasticparts,plasticpartsofaprocessanalysisstructure.DesigncallsIMOLDeachplug-instandardparts,thepartsofthemolddesign.Designspecification,detaileddescriptionandcalculationofthevariousmoldpartsselectiongroundssizes.Everystepofthedesignaccordingtothemolddesignandmolddesigntutorialmanualrigorousdesignandcalculation,thefinalparametersoftheinjectionmoldingmachinetobechecked.Atthesametimegetahigh-levelmodelingsolidworks/IMOLDcavityandcoresoftwareandothercomponents,andfinallydirectexportmoldassemblydrawingsandpartdrawings.Keywords:molddesign;Injectionmould;Parting;Cavity;core一、緒論1.1我國注塑模具的現(xiàn)狀注塑成型是用注射機將熔化的塑料高壓壓入模具內(nèi)，經(jīng)冷卻凝固得到塑料制品。注塑模具的應(yīng)用很廣泛，很多工業(yè)生產(chǎn)都使用模具加工。據(jù)統(tǒng)計，注塑模具占整個塑料模具總量的50%以上[1]?？梢钥闯鲎⑺苣＞呤枪I(yè)發(fā)展中的重要行業(yè)之一，然而我國的注塑模具同其他發(fā)達國家相比落后了很多。首先國內(nèi)注塑模具精度低，目前國外先進水平生產(chǎn)型腔尺寸精度達到0.005～0.001mm，而國內(nèi)為0.002～0.003mm，國外先進水平生產(chǎn)型腔表面粗糙度達到Ra0.05～0.10um，而國內(nèi)為Ra0.20～0.40um[2]。其次國內(nèi)CAD軟件和標準模具運用少，在CAD軟件中，擁有各種型號的標準模具部件，設(shè)計人員可以隨時調(diào)用所需的各種標準模具部件，也可以快速地進行標準部件的參數(shù)修改[3]。這樣可以減少模具設(shè)計時間，降低模具設(shè)計成本。由于我國模具起步晚，相對來說模具工業(yè)發(fā)展比較迅速。在這種情況下導(dǎo)致國內(nèi)模具設(shè)計人員對復(fù)雜模具的設(shè)計掌握不夠，許多復(fù)雜模具需要進口。模具設(shè)計資料殘缺、陳舊，部分設(shè)計依靠經(jīng)驗，缺少相關(guān)的理論研究。雖然國內(nèi)有很多模具廠家，但是由于國內(nèi)相關(guān)模具技術(shù)的問題，模具還處在低端領(lǐng)域，而現(xiàn)今的市場需求是高端模具，讓模具市場出現(xiàn)供求錯位現(xiàn)象。1.2模具設(shè)計軟件模具CAD造型軟件有很多，如Pro／E、UG、Solidworks等，為模具設(shè)計提供了設(shè)計平臺[4]。模具CAD擁有強大的建模功能，可以逼真地顯示出塑件形狀，測量塑件尺寸、面積、體積等。模具CAD能對塑件進行分析，找出分型面、型腔面、型芯面等，同時輸入拔模角度、收縮率等為后續(xù)模具設(shè)計做準備。使用CAD能生成復(fù)雜的成型零件，而且它的標準模架庫、典型結(jié)構(gòu)以及標準零件庫種類齊全。設(shè)計時可以簡單、方便地調(diào)用這些功能，為模具設(shè)計縮短了時間。在模具設(shè)計軟件中，里面已經(jīng)儲存了各種標準的零件，設(shè)計時按所需進行調(diào)用；設(shè)計所需數(shù)據(jù)也可以快速地在里面查詢等。模具軟件可以降低設(shè)計人員的工作強度，節(jié)省設(shè)計時間，并且讓設(shè)計變得更加標準和規(guī)范。例如solidworks中的插件IMOLD就有很完整的模具設(shè)計功能，能很快地根據(jù)塑件模型一步一步進行模具設(shè)計。其中IMOLD主要的功能模塊有：eq\o\ac(○,1)數(shù)據(jù)準備：在模具設(shè)計前進行相關(guān)操作，為設(shè)計做準備。eq\o\ac(○,2)項目管理：可以輸入項目名和代號，選擇所用單位、材料以及材料收縮率等。eq\o\ac(○,3)型芯、型腔設(shè)計：選擇分型面、型腔面、型芯面以及側(cè)型芯面，創(chuàng)建型芯和型腔。eq\o\ac(○,4)模腔布局設(shè)計：選擇型腔布局類型，對型腔布局設(shè)計。eq\o\ac(○,5)澆注系統(tǒng)設(shè)計：選擇合適的澆注系統(tǒng)尺寸和形狀，確定澆口和流道位置。eq\o\ac(○,6)模架設(shè)計：調(diào)用標準模架庫模架或者根據(jù)需要修改模架參數(shù)，對不需要的組件進行刪除。eq\o\ac(○,7)滑塊設(shè)計：提供標準滑塊庫，根據(jù)需要選擇適合的滑塊機構(gòu)。eq\o\ac(○,8)頂桿設(shè)計：在指定位置添加頂桿，根據(jù)需要修改頂桿參數(shù)。eq\o\ac(○,9)冷卻系統(tǒng)設(shè)計：設(shè)計冷卻通道，對模板鉆孔，對管道進行延伸等。eq\o\ac(○,10)IMOLD工具：提供設(shè)計的其他輔助功能。運用這些模塊可以對任何類型的產(chǎn)品進行模具設(shè)計。1.3設(shè)計塑件介紹本設(shè)計設(shè)計的是凈水器里的一個部件，凈水器有有多種類型，市場上常見的有凈水機和純水機等。凈水機是通過過濾和吸附的物理方式除去水里面的污染物，純水機多一步RO膜反滲透，能除去幾乎所有污染物，得到直接飲用的純凈水。凈水器按設(shè)計等級分漸緊式和自潔式，漸緊式凈水器按管路設(shè)計，內(nèi)部依次置入各種過濾芯，需要定期清洗；自潔式凈水器使用分質(zhì)流通原理，不需要定期清洗。凈水器濾芯一般包裹在側(cè)壁有孔的管狀物上，水經(jīng)過濾芯流向管內(nèi)，經(jīng)幾次不同濾芯的過濾后得到純凈水。所設(shè)計塑件正是安裝在濾芯包裹的過濾管兩端的部件。有部分廠家凈水器零部件使用不銹鋼，雖然不銹鋼有很高的強度和剛度以及一定的殺菌效果，但是不銹鋼成本比較貴。在凈水器的部件里面，選擇合適的成型塑料以及合適的結(jié)構(gòu)設(shè)計也能滿足所需的強度和剛度，節(jié)約成本。設(shè)計凈水器的連接部位時需考慮公差和粗糙度，同時需考慮兩連接部件的熱膨脹系數(shù)，防止漏水。塑件所選材料必須無毒無污染，抗氧化能力強，化學(xué)穩(wěn)定性好。選用改性塑料時要考慮改性添加劑是否穩(wěn)定等。二、塑件的工藝分析2.1原料成型特性分析由于塑件為凈水器零部件，要保證無毒無污染，故使用純的ABS塑料。為保證成型過程順利進行和塑件質(zhì)量，必須先對原料的成型特性進行分析。ABS塑料強度高，耐沖擊性能強，注塑前要進行充分干燥,特別是表面要求光澤的塑件，注塑前需在80～90°溫度下干燥3小時左右。ABS塑料是一種流動性中等的塑料，注塑時需要較高的料溫和模溫,但過高也會導(dǎo)致分解，高于270°將會分解。注塑精度高的塑件時模溫一般用50～60°，注塑表面光澤的塑件模溫一般取60～80°。2.2塑件分析2.2.1尺寸和精度影響塑件尺寸精度的因素很多，模具精度低、安裝誤差大、模具磨損較多等會降低塑件的精度；另外塑料本身收縮率的波動、塑件形狀、成形工藝條件等也會影響塑件尺寸精度。但是不能一味地為了塑件尺寸精度而把其設(shè)計得太高，因為高精度的模具會增加加工難度和模具制造成本，應(yīng)在滿足塑件要求的情況下盡量把尺寸精度設(shè)計低一些。塑件內(nèi)孔軸部件相連接，并受模具活動影響按MT3-B類精度標注，與管相連接部分按MT3-A類標注，以及主要尺寸如圖1。其余未標準公差按MT5精度。塑件為內(nèi)部零件對表面粗糙度要求不高，取Ra為1.0。圖1.塑件主要尺寸2.2.2形狀特征由于塑件的輪周都有凹槽，需要側(cè)向抽芯。塑件的型芯長和型腔深均大于2mm，故需要設(shè)計脫模斜度，由于ABS的收縮率較小，取脫模斜度為30‵。三、注塑機的選用注塑機規(guī)格型號的選用主要考慮注塑機的塑化率、額定注塑量、額定鎖模力、安裝模具的有效面積（注塑機拉桿之間的距離）、頂出行程等。塑件要求較光滑的表面時則需要較大的注塑壓力，這時選用注塑機時得首先考慮額定鎖模力。因為塑件表面精度要求較高，需要較大的鎖模力，這里根據(jù)額定鎖模力來選用注塑機。假定各腔塑料塑件在分型面上的投影面積之和為S分（mm2），注塑機的額定鎖模力為F模，塑料熔體對型腔的平均壓強為P型，則：S分P模≤F模S分=nA1+A2=7854+254=8108mm2其中n=1，A1為單個塑件在模具分型面上的投影面積，A2為澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積。P模注塑機注塑壓力的80%左右，即120×80%=96MPaS分P模=8108×96=778368N=778KN≤F模=900KN故選擇型號為XS-ZY-125注塑機，注塑機參數(shù)為：額定注射量/cm3125螺桿直徑/mm42注射壓力/MPa120注射行程/mm115鎖模力/KN900最大成型面積/cm2320最大開合模行程/mm300模具最大厚度/mm300模具最小厚度/mm200噴嘴圓弧半徑/mm12噴嘴孔直徑/mm4動定模固定板尺寸/mm428×458拉桿空間/mm260×290電動機功率/KW11加熱功率/KW5機器外形尺寸/mm3340×750×1550注射方式螺桿式頂出形式機械頂出表1.注塑機參數(shù)四、注塑模具成型零件設(shè)計4.1確定型腔數(shù)量型腔數(shù)的確定時需結(jié)合塑件本身結(jié)構(gòu)、注塑機的注塑能力、經(jīng)濟性能等來確定型腔數(shù)目。本設(shè)計的塑件輪周有凹陷，需要使用用側(cè)向抽型分型機構(gòu)且抽芯距長，模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，采用一模一腔。4.2分型面確定分型面選擇不當將會導(dǎo)致塑件外觀缺陷、模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜、熔體澆注復(fù)雜、型腔排氣困難、冷卻系統(tǒng)復(fù)雜、不利于脫模等。對塑件進行分析，塑件輪周需要用側(cè)型芯成型，側(cè)型芯在動模一側(cè)，故分型面需選在離定模最近的最大輪廓處如圖2延展面。圖2.塑件分型面4.3注塑模具成型尺寸計算模具的型芯、型腔形狀由塑件圖鏡射而成，其成型尺寸加脫模斜度以及平均收縮率而得。這里取幾個關(guān)鍵尺寸進行計算。eq\o\ac(○,1)型腔在塑件最大圓處尺寸：DM=[D(1+S)-3/4×Δ]+δ=+0.5/3=100.13+0.17eq\o\ac(○,2)型芯在內(nèi)孔處尺寸：dM=[d(1+S)+3/4×Δ]-δ=-0.4/3=18.39-0.13eq\o\ac(○,3)塑件高度尺寸：hM=[h(1+S)+2/3×Δ]-δ=-0.35/3=26.36-0.12同理可計算塑件其他位置的尺寸。式中D、d、h、塑件尺寸；DM、dM、hM、與塑件相對應(yīng)的模具尺寸；S收縮率，ABS收縮率為0.4%～0.7%；Δ塑件公差，塑件尺寸與精度處有說明；δ模具零件公差，取Δ/3。4.4成型零部件外形尺寸設(shè)計因為塑件小型塑件且需要側(cè)向抽芯，故選擇整體式矩形型腔。小塑件按強度條件計算，型腔側(cè)壁和底板厚度的計算如下：計算得H1/l=0.27<0.41；側(cè)壁厚度:s≥式中p熔體壓力，MPa；H1承受熔體壓力的側(cè)高度，mm；W抗彎截面系數(shù)；a矩形型腔邊長比。取常用ABS型腔內(nèi)平均壓力p=30MPa，計算得s≥22mm底板厚度：h≥式中a1模腳之間距離與型腔短邊長的比決定的系數(shù)；b型腔側(cè)壁短邊長，mm。計算得h≥24mm五、注塑模具側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)設(shè)計5.1側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的選擇塑件為大批量生產(chǎn)產(chǎn)品，要求生產(chǎn)效率和自動化，因此選擇機動分型與抽芯機構(gòu)，而且該機構(gòu)具有抽芯力大，不需另外添加設(shè)備等優(yōu)點。本設(shè)計選擇滑塊斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)。5.2抽芯距的確定塑件為圓形并用對開式滑塊測抽芯，其抽芯距為S=式中R外形最大圓的半徑，mm；r阻礙塑件脫模的外形最小圓半徑，mm；計算得：s=50mm5.3斜導(dǎo)柱的設(shè)計5.3.1傾斜角一般情況下，α=15°～25°，常用角度是18°和22°，在這一區(qū)間內(nèi)α越小越好，因為α越小，斜異柱承受的扭力越小，滑塊肩部承受的摩擦力越小。當抽芯趾離較小、滑塊又較高時，傾斜角α可以取較小的值，但最小不能小于10°；當抽芯距離較大、滑塊高度尺寸較小、塑件對側(cè)向抽芯的包緊力又較小時。傾斜角α可以取較大的值，但最大不能大于30°。α的大小取決于側(cè)向抽芯的距離和滑塊的高度，而與塑件的推出距離無關(guān)，一般來說，在滿足側(cè)向抽芯距離要求的前提下，斜導(dǎo)柱的頭部應(yīng)盡量靠近滑塊的底面。由于塑件抽芯距較大，塑件尺寸又較小，結(jié)合標準模具庫中說具有的滑塊斜導(dǎo)柱尺寸數(shù)據(jù)，取傾斜角α=23°。5.3.2大小和數(shù)量因為塑件為圓形，所以滑塊寬度應(yīng)大于圓的直徑，根據(jù)下表，滑塊寬度b=d+2×N=100+2×28=156mm＞150mm，故取斜導(dǎo)柱直徑為25mm，數(shù)量為2。表2.斜導(dǎo)柱大小和數(shù)量推薦值(mm)5.3.3斜導(dǎo)柱尺寸表3.斜導(dǎo)柱尺寸推薦值(mm)圖3.斜導(dǎo)柱相應(yīng)尺寸位置根據(jù)表，d=25mm時，D=30mm、H=8mm、Lmax=200mm、SR=10°。5.3.4斜導(dǎo)柱長度L=L1+L2=+式中S抽芯距，mm；H固定板厚度，mm；α傾斜角。計算得L=187.40mm＜Lmax符合六、澆注系統(tǒng)設(shè)計6.1主流道設(shè)計在XS—ZY—125型注射機的參數(shù)中，噴嘴孔直徑d0=φ4mm，噴嘴圓弧半徑R0=12mm，為了防止主流道小端出現(xiàn)溢料，要求噴嘴與主流道相吻合，主流道圓弧半徑必須大于噴嘴圓弧半徑1～2mm，這里取主流道圓弧半徑R=14mm。主流道小端直徑比噴嘴孔直徑大時會產(chǎn)生凝料而影響脫模，一般設(shè)計主流道小端直徑比噴嘴孔直徑大0.5～1mm，這里塑件噴嘴孔直徑為4.5mm。6.2澆口套設(shè)計eq\o\ac(○,1)R必須與注塑機噴嘴球面半徑R1相配，并保證：R=R1+（1～2mm）。eq\o\ac(○,2)內(nèi)孔d與錐度α需加工至與注塑機噴嘴孔徑d1相配，并保證d=d1+（0.5～1mm）eq\o\ac(○,3)澆口套必須被緊壓住以防止后退。主流道及澆口套設(shè)計尺寸如圖4所示圖4.主流道及澆口套設(shè)計尺寸6.3分流道設(shè)計分流道是主流道至澆口之間的一段過渡通道，由于分流道往往是澆注系統(tǒng)中最長的部分，所以如何減小分流道的流程和流動阻力，對塑件的成型質(zhì)量和模具勞動生產(chǎn)率的提高至關(guān)重要。6.3.1分流道的選擇圖5.分流道分流道有兩種形式：二模板分流道和三模板分流道，結(jié)合塑件分析，選擇二模板分流道。分流道截面形狀分為圓形、U形、正方形、梯形和半圓形。因為分流道較短，選擇加工較易的半圓形分流道，如圖圖5.分流道6.3.2、分流道的尺寸分流道的截面尺寸主要根據(jù)塑件所用塑料的流動性、塑件質(zhì)量、塑件壁厚及分流道長度確定。根據(jù)經(jīng)驗85g以下塑件分流道直徑為3mm。6.4澆口設(shè)計澆口設(shè)計時因選擇合適的位置、類型和尺寸。選擇不當會影響塑件外觀，塑件質(zhì)量，甚至?xí)?dǎo)致整個澆筑過程無法完成。6.4.1澆口類型的選擇圖6.圖6.澆口位置6.4.2澆口位置的選擇澆口位置的選擇時，應(yīng)保證在塑件最大壁厚處、在塑件的主要受力方向上、利于排氣等，同時應(yīng)考慮除去澆口方便、避免主要外觀面有熔接痕或痕跡、塑件變形和收縮的方向性等。根據(jù)以上要求，澆口位置選擇如圖6。6.4.3澆口尺寸設(shè)計澆口的尺寸包括橫截而面積、澆口長度以及形狀尺寸(如角度)。原則上，澆口的橫截面面積越小越好，而長度則越短越佳，原因是：eq\o\ac(○,1)澆口截面越小，切除澆口后對塑件外觀的影響最小；eq\o\ac(○,2)澆口截面越小，熔體經(jīng)過澆口時因剪切而升溫的效果越好；eq\o\ac(○,3)澆口截面越小，越容易凝結(jié)，防止塑料熔體倒流的效果越好；eq\o\ac(○,4)澆口長度越小，熔體在澆口處所受的阻力越小，熱量和壓力損失越?。籩q\o\ac(○,5)試模后，澆口尺寸由小改大容易，由大改小則非常困難。測澆口寬度和測澆口深度尺寸一般用經(jīng)驗公式：b=t=式中b測澆口寬度，mm；A塑件外側(cè)表面積，mm2；t測澆口深度，mm；δ測澆口處塑件的壁厚，mm。側(cè)向進料的側(cè)澆口，對于中小型塑件，一般深度t=0.5~2.0mm（或取塑件壁厚的1/3~2/3），寬度b=1.5~5.0mm，澆口的長度l=0.8~2.0mm。本設(shè)計取t=0.5mm；b=1.5mm；l=2.0mm。6.5冷料穴和拉料桿設(shè)計圖7.冷料穴及拉料桿6.5.1冷料穴設(shè)計圖7.冷料穴及拉料桿冷料穴分為主流道冷料穴和分流道冷料穴。冷料穴的大小、深淺要適宜，應(yīng)根據(jù)塑件的大小和形狀以及塑料的特性而定，對于大型塑件，冷料穴可適當加大。分流道冷料穴又分為橫向冷料穴和縱向冷料穴。橫向冷料穴一般是分流道的延伸，延伸長度為分流道直徑的1～1.5倍；縱向冷料穴通常在流道推桿的位置，長度也也是分流道直徑的1～1.5倍。本設(shè)計在型芯側(cè)設(shè)計分流道形狀的冷料穴，如圖7。6.5.2拉料桿設(shè)計三板模的主流道不需要拉料桿，二板模的主流道的拉料桿結(jié)構(gòu)很多。一模采用多根Z形拉料桿時，裝配時拉料桿缺口方向要一致，而且全部朝下。結(jié)合塑件和拉料桿的特點使用Z形拉料桿。形狀如圖8。七、注塑模具結(jié)構(gòu)件設(shè)計7.1模架設(shè)計7.1.1模架典型結(jié)構(gòu)模架分為大水口模架、細水口模架和簡化細水口模架。其中大水口模具又稱二板模具，大水口模具具有構(gòu)造簡單、裝配容易、故障率小、模具壽命長；產(chǎn)品自動脫落，生產(chǎn)周期短；澆口形狀無嚴格要求，澆口位置無嚴格限制；大部分澆口與產(chǎn)品須后加工切斷，模具價格便宜等特性。7.1.2模架規(guī)格型號的選用為縮短模具的制造周期，降低制造成本，模架應(yīng)該優(yōu)先選用標準模架。市場上有龍記（LKM）、福得巴（FUTABA）、明利（MINGLEE）、和天祥（SKYLUCKY）等。模架選用時優(yōu)先選用大水口模架因為大水口模架結(jié)構(gòu)簡單，制造成本相對較低。7.1.3模架尺寸的確定模架的尺寸取決于成型零件（內(nèi)模鑲件）的外形尺寸，而成型零件的外形尺寸又取決于塑件的尺寸、結(jié)構(gòu)特點和數(shù)量。從經(jīng)濟學(xué)的角度看，在滿足剛度和強度要求的前提下，模具的結(jié)構(gòu)尺寸越緊湊越好。內(nèi)模鑲件的長、寬尺寸A和B確定后，就可以確定模架長、寬尺寸E和F。一般來說，在沒有側(cè)向抽芯的模具中，模板開框尺寸A應(yīng)大致等于模架推桿板寬度尺寸C，在標準模架中，尺寸C和E是一一對應(yīng)的，所以知道尺寸A就可以在標準模架手冊中找到模架寬度尺寸E。當模架寬度尺寸E確定后，復(fù)位桿的直徑N也確定了。在沒有上、下側(cè)向抽芯的情況下，一般取S≈10mm，即H=B+N+20mm。圖8.模架長寬尺寸當模具有側(cè)向抽芯機構(gòu)時要視滑塊大小相應(yīng)加大模架。中型滑塊（80mm＜滑塊寬度＜200mm），模具長寬尺寸在確定的基礎(chǔ)上加大150～100mm。A、B板的高度尺寸，如圖9,Ha=a+（15～20mm）。圖9.AB板厚度尺寸7.2支承零部件設(shè)計7.2.1固定板、支承板設(shè)計固定板是用來固定成型零件、合模導(dǎo)向機構(gòu)和推出機構(gòu)等的部件。為了零件的穩(wěn)定，固定板應(yīng)有一定的厚度。圖11表中為各板及內(nèi)模鑲件的尺寸推薦值。由前面計算得塑件投影面積為8108mm2，模仁側(cè)壁s≥22mm，模仁底板厚度h≥24mm，圖10.各板及內(nèi)模鑲件的尺寸推薦值根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，模具有側(cè)向抽芯機構(gòu)，定模、動模的長、寬、高尺寸都要相應(yīng)加大，有滑塊滑行的長或?qū)捫枰暬瑝K大小加大50mm、100mm或150mm，厚度加大10mm或20mm。綜上，取M=170mm、N=28mm、C=25mm、D=40mm、E=25mm。7.2.2墊塊設(shè)計墊塊主要用來在動模支承板與動模座板形成空間供推出機構(gòu)運動，墊塊的厚度應(yīng)符合注塑機的安裝要求和模具結(jié)構(gòu)要求，計算公式如下：H=h1+h2+h3+S+（3～6）mm式中H墊塊高度，mm；h1推板厚度，mm；h2推板固定板厚度，mm；h3推板限位釘高度（若無則取零），mm；S推出塑件所需的頂出行程，mm。H=h1+h2+h3+S+(3～6)=10+15+0+30+5=60mm八、推出機構(gòu)設(shè)計8.1推出機構(gòu)的選擇塑件的推出一般有推桿推出、推管推出、推件板推出等。通過對塑件的形狀分析,推出面不在主要表面上，所以采用推桿推出機構(gòu)。推桿推出機構(gòu)的設(shè)計簡單，制造和修理方便，脫模時工作可靠性好。8.2脫模力的計算塑件在模內(nèi)冷卻定形，對型芯產(chǎn)生包緊力，于是就會產(chǎn)生摩擦力。推出力計算公式如下：Ft=Ap()Ft脫模力，N；A塑件包絡(luò)型芯的面積，mm2；P塑件在單位型芯面積上的包緊力，N；μ塑件對鋼的摩擦系數(shù)，一般取0.1～0.3；α脫模斜度。Ft=Ap()=14611×1.1×107×(0.2)=3074N8.3推出機構(gòu)的位置和尺寸結(jié)合脫模力的大小和推桿的長度，取推桿直徑為d=φ3mm。圖12為推桿在制件上的分布情況，內(nèi)圈5個推桿位于半徑為12mm的圓上，外圈5個推桿位于半徑為38mm的圓上。圖11.推桿位置九、冷卻水路設(shè)計9.1冷卻系統(tǒng)設(shè)計原則圖12圖129.2冷卻系統(tǒng)位置和尺寸根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗，冷卻水道與型腔表面之間的距離一般取15～25mm，本設(shè)計取15mm。冷卻水道直徑取6mm，兩平行冷卻水道間距60mm；本設(shè)計中塑件較小，所以只將冷卻水道布置在定模一側(cè)，模板內(nèi)冷卻水道布置如圖13。十、排氣系統(tǒng)設(shè)計10.1排氣系統(tǒng)設(shè)計原則排氣槽只能讓氣體排出，而不能讓塑料熔體流出；不同的塑料，因其黏度不同，排氣槽的深度也不同；型腔要設(shè)計排氣槽，流道和冷料穴也要設(shè)計排氣槽，使?jié)沧⑾到y(tǒng)內(nèi)的氣體盡量少地進入模具型腔；分型面的排氣槽應(yīng)設(shè)置在型腔一側(cè)，一般在定模鑲件上；排氣槽一定要通到模架外。排氣槽盡量用銑床加工，加工后用320號砂紙拋光，去除刀紋；排氣槽避免使用磨床加工，磨床加工的平面過于平整光滑，排氣效果往往不好；排氣槽兩側(cè)宜加工45°倒角。10.2分型面排氣分型面上的排氣槽容易清理，不容易堵寨，排氣效果好，是氣體主要排出的地方。如果分型面為曲面或斜面，則一般采用普通車床、普通銑床、數(shù)控銑床、電極加工或線切割加工。加工后的分型面粗糙度較高Ra一般為1.6～6.4um，可以直接排氣，無需在分型面上再加工排氣槽。如果分型面為平面，則常用磨削加工，磨削加工后的分型而粗糙度較低，Ra為0.2～0.8um，分型面貼合緊密，型腔內(nèi)的氣休不易排出，這種情況下必須在型腔一側(cè)的分型面上開設(shè)排氣槽。分型面上開排氣槽有兩種方式：一種是局部開排氣槽，一種是周圍開排氣槽。10.3推桿和推管排氣排桿和推管與鑲件的配合公差是H7/f7，為間隙配合。在注塑過程中，這個間隙可以用于排氣，如果塑件體積大，型腔困氣嚴重，還可以在推桿和推管上加工排氣槽。澆注系統(tǒng)中的主流道和分流道內(nèi)都有大量氣體，在注塑過程中，這些氣體一部分通過拉料桿(推桿)排出，一部分由分型面上的排氣槽排出，剩下部分隨熔體進入型腔，原則上進入型腔的氣體應(yīng)越少越好，以減少型腔的排氣負擔。十一、注塑機參數(shù)校核11.1注射量校核圖13.塑件及澆注系統(tǒng)模型對塑件及澆注系統(tǒng)建立模型如圖圖13.塑件及澆注系統(tǒng)模型建模計算得體積=36375.92立方毫米，ABS密度=1.05g/cm3；塑件總重+凝料系統(tǒng)重=36.37592cm3×1.05g/cm3=38.19g；注塑機的額定注射量應(yīng)大于成型塑件所需的注射量，故應(yīng)滿足nm1+m2<=km式中n型腔數(shù)量；m1單個塑件體積，cm3；m2澆注系統(tǒng)體積，cm3；m注塑機額定注射量，cm3；；k注塑機的利用系數(shù)，通常取0.8.由上知nm1+m2=36.38cm3，注塑機最大注射量m=125cm3.則：nm1+m2=36.38≤12580=100，滿足注射量要求。11.2鎖模力校核型腔內(nèi)的塑料熔體仍然具有較大的壓力，為了保證塑件的質(zhì)量和注塑時不發(fā)生溢料，需對注塑機鎖模力進行校核。鎖模力用下式校核：T＞K1PcA式中T注塑機的額定鎖模力，KN；A塑件和流道系統(tǒng)在分形面上的投影面積，mm2；K1安全系數(shù)，通常取1.1～1.2；Pc型腔壓力，MPa。型腔壓力Pc用下式粗略計算：Pc=k2P式中P注射壓力，MPa；K2壓力損耗系數(shù)，一般取0.25～0.5。經(jīng)計算：Pc=KP=0.5×120=60.0MPaKPcA=1.2×60.0×8108=583.8KNT=900KN＞KPcA=583.8KN，注塑機鎖模力滿足要求。11.3模具與注射機安裝模具部分相關(guān)尺寸的校核所選模架的外形尺寸為350mm×350mm，XS—ZY—125型注塑機模板最大安裝尺寸為428mm×458mm，故能滿足模具安裝要求。XS—ZY—125型注塑機所允許的模具最小厚度為200mm，最大厚度為300mm，模架高度H必須滿足：Hmin≤H≤Hmax，經(jīng)計算，在該模具中H=300mm，符合要求。11.4開模行程的校核注塑機最大開模距離必須大于脫模距離。單分形面的側(cè)向抽芯注塑模具，其開模行程用下式進行效核。當Hc≤H1+H2時，Hc對開合模沒有影響，直接用S≥H1+H2+(5～10)校核；當Hc≥H1+H2時，Hc對開合模有影響，用Hc代替H1+H2校核。式中Hc斜導(dǎo)柱伸出端的開模方向上距離，mm；S注塑機的最大行程，300mm；H1塑件的脫模距離25㎜H2包括流道在內(nèi)的塑件高度90mm；Hc=Ltan67°=92mm，H1+H2=25+90=115mm＞Hc；故H1+H2+(5～10)=Hc+(5～10)=125mm；所以S=300mm＞H1+H2+(5～10)=125mm；即該注塑機的開模行程符合要求。由以上各項參數(shù)的效核可知XS—ZY—125型注塑機符合要求。十二、附模架及各部件圖12.1模具裝配圖及開模模擬圖圖14.模具裝配圖圖15.模具開模模擬圖12.2模具總裝圖16.模具總裝圖1.動模座板；2.定模板；3.斜導(dǎo)柱；4.側(cè)型芯；5.型芯；6.動模支承板；7.墊塊；8.動模座板；9.推板；10.推桿固定板；11.推桿；12.動模板；13.滑塊導(dǎo)板；14.滑塊；15.楔緊塊；16.定位圈；17.澆口套。十三、參考文獻[1]余曉容.注塑模優(yōu)化設(shè)計理論的研究與應(yīng)用[D].鄭州:鄭州大學(xué)，2004:1-2.[2]江健.淺析注塑模具的發(fā)展[J].廣西輕工業(yè)，2011,(3):51-52.[3]陶巖.注塑模具發(fā)展綜述[J].廣東廣州:國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作廣東中心,2015,(10):510530.[4]張俊華，韓華偉.基于知識的CAD研究現(xiàn)狀及進展[J].機械設(shè)計，2006,26(6):1-4.[5]屈華昌.塑料成型工藝與模具設(shè)計[M].機械工業(yè)出版社，1996.[6]彭建聲.簡明模具工實用技術(shù)手冊[M].機械工業(yè)出版社，1993.[7]《塑料模設(shè)計手冊》編寫組.塑料模設(shè)計手冊[M].機械工業(yè)出版社，1994.[8]黃毅宏.模具制造工藝[M].機械工業(yè)出版社，1999.[9]模具制造手冊編寫組.模具制造手冊[M].機械工業(yè)出版社，1996.[10]徐灝.機械設(shè)計手冊[M].機械工業(yè)出版社，1991.[11]康亞鵬.solidworks模具設(shè)計高級教程[M].人民郵電出版社,2004.[12]康士廷.solidworks2012中文版模具設(shè)計從入門到精通[M].機械工業(yè)出版社，2012.基于C8051F單片機直流電動機反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機的通用控制模塊的研究基于單片機實現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強型51系列單片機的TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)基于單片機的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機的交流伺服電機運動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機實現(xiàn)一種基于單片機的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機的軟起動器的研究和設(shè)計基于單片機控制的高速快走絲電火花線切割機床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機的機電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機的智能手機充電器基于單片機的實時內(nèi)核設(shè)計及其應(yīng)用研究基于單片機的遠程抄表系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機系統(tǒng)單片機系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機的電能采集終端的設(shè)計和應(yīng)用基于單片機的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機單片機控制系統(tǒng)的研制基于單片機的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機的多生理信號檢測儀基于單片機的電機運動控制系統(tǒng)設(shè)計Pico專用單片機核的可測性設(shè)計研究基于MCS-51單片機的熱量計基于雙單片機的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機構(gòu)建機器人的實踐研究基于單片機的輪軌力檢測基于單片機的GPS定位儀的研究與實現(xiàn)基于單片機的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機的時控和計數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機應(yīng)用能力的探究基于單片機控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機控制的水下焊接電源的研究基于單片機的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機的氚表面污染測量儀的研制