汽車(chē)減速器悶蓋零件注塑模具設(shè)計(jì)摘要：近年來(lái)，中國(guó)塑料制品業(yè)發(fā)展迅速。時(shí)尚技術(shù)在不同行業(yè)的占比不斷提高，發(fā)展速度快于其他風(fēng)格。本次造型的主題是利用AUTOCAD軟件對(duì)頭文件夾的注入格式進(jìn)行規(guī)劃和分析。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括材料選擇、結(jié)構(gòu)工藝分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。根據(jù)零件的使用特性選擇ABS材料，并對(duì)材料的特性和可操作性進(jìn)行了說(shuō)明。在本次任務(wù)中，AUTOCAD軟件將對(duì)汽車(chē)減速器文件夾中的注塑模具進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析，從而根據(jù)使用性能選擇ABS材料，并對(duì)材料的性能和可用性進(jìn)行描述。然后利用UG軟件對(duì)模具進(jìn)行三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，選擇可擴(kuò)展隔振格式，計(jì)算塑性密度和投影面積，并將孔數(shù)指定為兩孔模具。選擇了合適的噴油器，設(shè)計(jì)了整個(gè)端口系統(tǒng)。同時(shí)，根據(jù)塑料件的形狀特點(diǎn)設(shè)計(jì)了密封系統(tǒng)。確保設(shè)計(jì)要求和財(cái)務(wù)要求，并經(jīng)過(guò)分析和驗(yàn)證，確保整個(gè)設(shè)計(jì)的完整性。關(guān)鍵詞：汽車(chē)減速器悶蓋零件；注塑模具；一模兩腔目錄TOC\o"1-3"\h\u31988第一章引言 111439第二章塑件分析 146342.1塑件結(jié)構(gòu)分析 1243712.2材料性能分析 2118522.3表面精度與尺寸精度選擇 2211222.4材料工藝參數(shù)確定 3213282.5塑件特性計(jì)算 325283第三章注塑模具設(shè)計(jì) 5123543.1型腔數(shù)目及分布 5327523.2成型設(shè)備選擇 595583.3注塑校核 62603.3.1成型數(shù)量校核 6119823.3.2最大鎖模力校核 7137303.3.3最大注塑量校核 8144643.4分型面的確定 8209933.4.1分型面選用原則 898863.4.2分型面的確定 9284433.5確定澆注結(jié)構(gòu) 914333.5.1澆注系統(tǒng)的分類(lèi) 9269933.5.2主流道選擇 987983.5.3分流道選擇 11314663.5.4澆口形式設(shè)計(jì) 1254373.5.5冷料穴設(shè)計(jì)與拉料桿 1342363.6成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 13238633.6.1成型工作尺寸計(jì)算 1489963.6.2模具內(nèi)模尺寸確定 16221483.6.3成型零件結(jié)構(gòu)選擇 16210213.6.4零件厚度校核 16283093.7確定模架 18148653.7.1結(jié)構(gòu)形式的選擇 18186573.7.2模板長(zhǎng)寬尺寸計(jì)算 1932893.7.3模架型號(hào)選擇 20253903.8脫模設(shè)計(jì) 21243583.8.1脫模力計(jì)算 21320733.8.2頂出零件尺寸選擇 22327513.8.3頂出零件的使用壽命計(jì)算 23264323.8.4頂出零件分布 2341473.8.5斜推桿零件設(shè)計(jì) 2410975第四章模具圖紙?jiān)O(shè)計(jì)及其原理說(shuō)明 26170924.1模具圖的設(shè)計(jì) 26218784.2工作原理說(shuō)明 2721740第五章結(jié)論 277132參考文獻(xiàn) 29第一章引言目前汽車(chē)產(chǎn)品的終端芯片越來(lái)越多，特別是功能性芯片，可以滿(mǎn)足各種汽車(chē)產(chǎn)品的需求?，F(xiàn)在，我們的材料密度低，重量輕，使用壽命長(zhǎng)。因此，本設(shè)計(jì)對(duì)注塑方式有較大的實(shí)際意義。如果在對(duì)模具工藝進(jìn)行分析后，對(duì)最終用戶(hù)的工藝參數(shù)進(jìn)行預(yù)評(píng)估和優(yōu)化，就可以提高模具產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，縮短全生命周期，降低成本。對(duì)于這個(gè)課題來(lái)說(shuō)，對(duì)注塑過(guò)程的研究是非常重要的。因此，本設(shè)計(jì)過(guò)程結(jié)合學(xué)校所學(xué)的理論知識(shí)，采用實(shí)際生產(chǎn)所需的制造工藝，根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)出汽車(chē)減速器文件夾的設(shè)計(jì)模式。首先，根據(jù)設(shè)計(jì)順序?qū)λ芰霞脑O(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行分析，根據(jù)塑料件所需的制造和結(jié)構(gòu)確定孔的數(shù)量和分布。然后，根據(jù)塑料件的體積選擇塑料件的類(lèi)型，并對(duì)每個(gè)模具的尺寸進(jìn)行匹配。本設(shè)計(jì)的難點(diǎn)在于利用仿真軟件(包括生成結(jié)構(gòu)部件的分析計(jì)算、拆除系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、港口系統(tǒng)等詳細(xì)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與建模)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并進(jìn)行仿真分析。第二章塑件分析2.1塑件結(jié)構(gòu)分析要注塑的產(chǎn)品是汽車(chē)減速器的合閘蓋，由基本的幾何元素(如平面、圓弧等)打造而成。外觀(guān)光滑有光澤，需要大量生產(chǎn)。因此，射流是最佳的工藝選擇。另外模具必須自動(dòng)生成，平面尺寸如圖2.1所示。壁厚一般為1-4mm。壁厚不宜過(guò)大或過(guò)小，否則會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)誤差。這塊塑料的厚度是2.8毫米。塑料件的過(guò)渡位置必須為圓形曲線(xiàn)結(jié)構(gòu)，以提高加工、制造和使用壽命。圖STYLEREF1\s2.SEQ圖表\*ARABIC\s11塑件2d圖圖STYLEREF1\s2.SEQ圖表\*ARABIC\s12塑件3d圖2.2材料性能分析這種塑料有很好的絕緣效果。其絕緣材料在高壓環(huán)境下也能很好地工作。它具有良好的性能和適應(yīng)性，以及較強(qiáng)的防腐能力和良好的擴(kuò)展性。還能滿(mǎn)足機(jī)械性能要求。其密度為1.05g/cm3，收縮率為0.005，在生產(chǎn)過(guò)程中能產(chǎn)生最大效益，成本低。2.3表面精度與尺寸精度選擇生成的原始產(chǎn)品的表面粗糙度與生成零件的表面粗糙度有關(guān)。針對(duì)本產(chǎn)品的特點(diǎn)，外表面是曲面的分辨率。注塑成型時(shí)，塑料件表面粗糙度應(yīng)小于內(nèi)表面，以保證經(jīng)濟(jì)。如果不重要的表面粗糙度很小，加工成本就會(huì)極高，會(huì)造成加工困難。只要確認(rèn)了正確的表面粗糙度，塑料件就可以順利分解，所以塑料件的表面粗糙度為Ra0.8，而另一側(cè)則需要1.6的粗糙度。測(cè)量精度要求。2.4材料工藝參數(shù)確定（1）雖然ABS材料的吸濕性很低，但必須先烘干才能獲得良好的流動(dòng)和成型工藝。水分活度為0.10%，干燥時(shí)間為4-5小時(shí)。同時(shí)，溫度控制在85~95℃。服裝造型前必須進(jìn)行烘干處理;焊縫容易產(chǎn)生，所以在設(shè)計(jì)時(shí)裝和模具時(shí)最好減少材料的流動(dòng)阻力;一般來(lái)說(shuō)，壁厚和熔體溫度對(duì)收縮面積影響不大。(2)當(dāng)產(chǎn)品精度要求較高時(shí)，應(yīng)分三階段控制桶內(nèi)溫度，分別為150℃~170℃、180℃~190℃和200℃~210℃。(3)模具外殼溫度可控制在50℃~70℃，處理器及模具零件溫度可控制在180℃~190℃。適當(dāng)?shù)膲毫蜁r(shí)間可以縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率，保證注塑質(zhì)量。(4)注塑壓力為60-100Mpa，持續(xù)時(shí)間為40-60Mpa，注塑時(shí)間為2-5s，持續(xù)時(shí)間為5-10s。2.5塑件特性計(jì)算制品質(zhì)量和體積是決定模具結(jié)構(gòu)最基本的設(shè)計(jì)參數(shù)，也為注塑設(shè)備的選擇提供選擇參考。圖STYLEREF1\s2.3塑件體積圖圖STYLEREF1\s2.4塑件投影圖圖STYLEREF1\s2.5塑件表面積圖制品重量算式：（2-1）式中ρ——材料密度，ρ即1.05cm3；M1——制件質(zhì)量；V1——制件體積，由圖2.2得，V1=44.283cm3。計(jì)算得M1值為46.497g。流入體積公式：（2-2）式中V2——澆注系統(tǒng)體積；K——制件體積，擦動(dòng)系數(shù)K一般取0.6；n——成型腔個(gè)數(shù)，一模兩件，n=2；V1——制件體積。計(jì)算得V2值約為53.14cm3。第三章注塑模具設(shè)計(jì)3.1型腔數(shù)目及分布為了產(chǎn)出品質(zhì)更好的產(chǎn)品，模具內(nèi)型腔的布局必須要認(rèn)真考慮，因?yàn)樾颓环植紝?duì)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、模腔受力平衡等直接影響，結(jié)構(gòu)如果不合理會(huì)使注塑出的產(chǎn)品造成缺陷，所以首先要選擇出數(shù)目和布局。塑件尺寸大且采用多腔結(jié)構(gòu)，會(huì)填充不滿(mǎn)，因此塑件外形尺寸也會(huì)對(duì)數(shù)目和布局產(chǎn)生影響，其次，塑件結(jié)構(gòu)復(fù)雜四周都有抽芯，就會(huì)影響模具空間太小同時(shí)加工也會(huì)復(fù)雜，這種情況也不能采用多腔結(jié)構(gòu)，根據(jù)本設(shè)計(jì)制品根據(jù)以上原則，同時(shí)考慮到塑件外形特點(diǎn)，確定型腔數(shù)目為一模兩腔。根據(jù)塑件外形特點(diǎn)和模具結(jié)構(gòu)的方便性，必須要以對(duì)稱(chēng)分布布置，才能流動(dòng)平衡，圖中使用軟件繪制的排位方案。圖STYLEREF1\s3.SEQ圖表\*ARABIC\s11型腔分布面3.2成型設(shè)備選擇注塑、合模和液壓結(jié)構(gòu)等組成了注塑機(jī)，它能利用這些系統(tǒng)對(duì)加進(jìn)料筒內(nèi)的材料融化，并注入在模腔內(nèi)部。由于塑件尺寸中等，投影面積小，肯定注塑機(jī)的鎖模力都能滿(mǎn)足，所以根據(jù)一次注塑量作為參考來(lái)選擇注塑成型機(jī)。注塑總重量算式：（3-1）式中M2——注入總重量，M2=ρ×V2=1.05×53.14=55.797g；M1——制件質(zhì)量，M1=46.497g；M0——注塑總質(zhì)量；n——成型腔個(gè)數(shù)，n=2。計(jì)算得M0值為148.791g。以上計(jì)算值作為選擇參考，同時(shí)考慮模具的大概布局尺寸，考慮模具能夠安裝上注塑機(jī)上，所以選擇SZ-250/1250。表STYLEREF1\s3.1設(shè)備參數(shù)設(shè)備類(lèi)型SZ-250/1250最大閉合高度550mm定位孔徑160mm最小閉合高度150mm噴嘴口徑4mm最大開(kāi)模行程360mm噴嘴球徑15mm塑化能力18.9g/s最大注塑容量270cm3最大注塑壓力160MPa拉桿間距415×415最大鎖模力1250KN3.3注塑校核3.3.1成型數(shù)量校核生產(chǎn)的成品批量要和實(shí)際的生產(chǎn)綱領(lǐng)一致，所以需要驗(yàn)證此臺(tái)注塑機(jī)的參數(shù)是否和模具相適應(yīng)。注塑量校核計(jì)算公式：（3-2）式中V2——澆注系統(tǒng)體積，V2=53.14cm3；K——注入量常數(shù)，一般取0.8；V1——制件體積，V1=44.283cm3；Vn——最高注入容積，Vn=270cm3。計(jì)算得n≤3.7。鎖模壓力校對(duì)公式：（3-3）式中Fn——機(jī)器合模力，F(xiàn)n=1250×1000N；Af——熔料投影面積，Af=222.2mm2；Pc——公母模均勻力，一般取30MPa；Ni1——成型腔個(gè)數(shù)；Ai——塑件投射面積，Ai=1959mm2：計(jì)算得Ni1≤21.2。材料溶解速度校正公式：（3-4）式中V1——獨(dú)個(gè)制件體積，V1=44.283cm3；M——注入能力因素，M=18.9×3600cm3/h；T——澆注周期時(shí)間，T=30s；Ni2——成型腔個(gè)數(shù)；V2——流道材料容積，V2=53.14cm3；K——可用常量，一般取0.8。計(jì)算得Ni2≤9。3.3.2最大鎖模力校核最大鎖模力校核計(jì)算公式：（3-5）式中P——凸凹模平均力，P=30Mpa；A——塑料制件分型面投影面積，參考分析功能值A(chǔ)=1959mm2；n——成型腔個(gè)數(shù)，n=2；Fs——合模力，成型機(jī)Fs=1250KN；Fz——脹模力。其值代入：模具在冷卻保壓時(shí)，注塑機(jī)會(huì)不停地向腔內(nèi)施加合模力量，這時(shí)模具腔內(nèi)會(huì)有一定的張力，如果此力過(guò)大就會(huì)讓熔料外漏。通過(guò)以上計(jì)算值可知，注塑機(jī)的鎖模力大于此張力符合條件。3.3.3最大注塑量校核最大注塑量校驗(yàn)算式：（3-6）式中V2——澆注系統(tǒng)體積，V2=53.14cm3；V1——制件體積，V1=44.283cm3；V注——最高注入容積，V注=270cm3；n——成型腔個(gè)數(shù)，n=2。其值代入：從以上計(jì)算可知，注塑機(jī)一次成型的塑件數(shù)量滿(mǎn)足最大注塑體積量。3.4分型面的確定作為模具結(jié)構(gòu)首要考慮的結(jié)構(gòu)，那就是分型面，它與塑件表面的截線(xiàn)，就是分型線(xiàn)，從這線(xiàn)可以看出是否影響產(chǎn)品外觀(guān)，同時(shí)可以查看分型的走向是否合理。3.4.1分型面選用原則合格產(chǎn)品除了外形美觀(guān)，還要使用性能上滿(mǎn)足要求，因此選擇分型面是解決這些問(wèn)題的首要考慮的，因此，需要從多個(gè)方向上考慮：（1）產(chǎn)品外形分型必須在最大位置，它可以保證動(dòng)定模脫模方便，不會(huì)損壞產(chǎn)品。（2）所選位置讓頂出系統(tǒng)保留在動(dòng)模側(cè)，可以讓整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，脫模順利，也能簡(jiǎn)化加工工藝性，避免產(chǎn)生錯(cuò)誤。（3）產(chǎn)品某些結(jié)構(gòu)保證高的精度，需要仔細(xì)分型，比如對(duì)于圓柱凸臺(tái)結(jié)構(gòu)需要同軸度高，因此把分型位置設(shè)置在同側(cè)，這樣就能保證。（4）選擇位置避免影響外觀(guān)，因?yàn)槟承┪恢檬侨搜劭梢灾苯涌吹降?，有時(shí)候手也會(huì)去觸摸，如果在這些位置上有毛刺，就會(huì)影響使用性能。（5）選擇分型位置需要考慮加工工藝性，利于加工。（6）選擇的位置要在氣體流出的末端，此位置能夠更好地溢出氣體，使模腔內(nèi)部保證沒(méi)有任何其他存在。3.4.2分型面的確定闡述了選擇原則后，并繪制出下圖，此位置位于制件最大側(cè)面，保證了產(chǎn)品美觀(guān)和讓加工便利。圖STYLEREF1\s3.SEQ圖表\*ARABIC\s12分型面3.5確定澆注結(jié)構(gòu)3.5.1澆注系統(tǒng)的分類(lèi)模具內(nèi)部有通向注塑機(jī)的通道，這些區(qū)域就是澆注系統(tǒng)的位置，注塑機(jī)利用螺桿旋轉(zhuǎn)把熔料推入進(jìn)模腔內(nèi)，會(huì)經(jīng)過(guò)主流道、分流道、澆口等，為了設(shè)計(jì)好這些結(jié)構(gòu)，需要根據(jù)塑件和模具結(jié)構(gòu)計(jì)算才能確定。通常是由主流道，分流道，澆口等結(jié)構(gòu)組成。3.5.2主流道選擇在定模側(cè)會(huì)有部分連接注塑機(jī)的結(jié)構(gòu)，它就是主流道結(jié)構(gòu)，它可以讓注塑機(jī)的熔料直接流入進(jìn)，并且進(jìn)入分流道，主流道斜度一般在1°-3°內(nèi)，為了熔料能順利流動(dòng)，粗糙度都是Ra0.8，主流道是以零件形式嵌入在模板上，材料通常為T(mén)10A，與之配合的零件是定位圈，它可以很好地和注塑機(jī)定位避免注塑時(shí)錯(cuò)誤或者發(fā)生偏轉(zhuǎn)，其直徑和注塑機(jī)的定位孔一致。小端直徑計(jì)算公式：（3-7）式中d——充模小頭邊尺寸；d0——噴嘴橫斷面尺寸，d0=4mm計(jì)算得d值為5mm。球頭結(jié)構(gòu)尺寸公式：（3-8）式中SR0——注塑頭尺寸，SR0=15mm；SR——接觸面尺寸。計(jì)算得SR值為17mm。頭底直徑公式：（3-9）式中a——錐邊角a=1°；D——大端直徑；L0——主通道尺寸，L0=72.3mm；d——充模小頭邊尺寸，d=5mm。計(jì)算得D值為7.52mm。流動(dòng)主道套長(zhǎng)度公式[13]：（3-10）式中h——配合高度，一般取h=3.2mm；L0——主通道尺寸，參考分析功能值，L0=72.3mm；L——高度尺寸。計(jì)算得L值為75.5mm。圖3.3澆口套與定位環(huán)結(jié)構(gòu)尺寸圖STYLEREF1\s3.4澆口套和定位環(huán)裝配形式按照以上計(jì)算值，可以在CAD里具體詳細(xì)設(shè)計(jì)，具體裝配結(jié)構(gòu)參考CAD圖。3.5.3分流道選擇如圖所示的是澆注系統(tǒng)的截面形狀，a為圓形，b為梯形，c為U形，d為半圓形，e為矩形，這些都是常見(jiàn)形式形狀。圖STYLEREF1\s3.SEQ圖表\*ARABIC\s15分流道的截面形狀主流道的末端是和另一通道連接，此通道是分流道，它能改變方向同時(shí)可以達(dá)到模腔內(nèi)的塑料一致，分流道端面常用的是梯形或者是圓形，根據(jù)此產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，選擇了圓形形狀，分流道表面精度為Ra1.6，可以讓塑料能順利地到達(dá)澆口位置，分流道流動(dòng)距離不能過(guò)長(zhǎng)，因?yàn)槿哿狭鲃?dòng)時(shí)溫度會(huì)變小，容易產(chǎn)生滯留現(xiàn)象，同時(shí)壓力也會(huì)變小，填充到型腔內(nèi)部力量不夠，也會(huì)容易短射。等量截面直徑公式：（3-11）式中Dn——次通道直徑；m——制件質(zhì)量，m=46.5g；L1——單方向流通長(zhǎng)度，L1=10mm。計(jì)算得Dn值為3.22mm。根據(jù)制造性能好，選常用刀具直徑應(yīng)選擇6mm。圖STYLEREF1\s3.SEQ圖表\*ARABIC\s16分流道3.5.4澆口形式設(shè)計(jì)澆口通常是尺寸小的結(jié)構(gòu)，這就意味著剪切速度大，速度也會(huì)變大，熔料表面的黏度也會(huì)減小，這樣可以把熔料完全填充進(jìn)去，澆口也能對(duì)補(bǔ)料進(jìn)行控制，把流動(dòng)時(shí)的內(nèi)部產(chǎn)生的交變應(yīng)力逐漸變小，補(bǔ)料時(shí)間更合適，生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量會(huì)更高，小澆口對(duì)于頂出產(chǎn)品方便后處理，操作人員會(huì)用剪刀對(duì)澆口修剪，也不會(huì)損壞到產(chǎn)品，以上分析，選擇側(cè)澆口結(jié)構(gòu)可以提高正品數(shù)量。側(cè)澆口高度計(jì)算公式：（3-12）式中k——因素，參考文獻(xiàn)[13]，k=0.36；h——側(cè)澆口側(cè)向深度；t——壁厚，t=2.8mm。計(jì)算得h值約為1mm。側(cè)澆口寬度計(jì)算公式：（3-13）式中n——因素，n=0.52；b——側(cè)澆口側(cè)寬；A——接觸表面積，參考分析功能值A(chǔ)=20700.35mm2。計(jì)算得b值約為2.5mm。圖STYLEREF1\s3.SEQ圖表\*ARABIC\s17澆口圖3.5.5冷料穴設(shè)計(jì)與拉料桿當(dāng)熔料流入到各部分模具結(jié)構(gòu)位置時(shí)，通常在前端部分，溫度要比后面熔料的低，這樣會(huì)造成塑料制品的表面有一定的痕跡，更嚴(yán)重的是會(huì)填充不滿(mǎn)，所以在流入前言的部分，設(shè)計(jì)成空穴，讓冷卻的熔料進(jìn)入空穴里，保證了整體質(zhì)量，冷料裝置的加工，對(duì)于主流道末端通常是用電火花電極加工，然而分流道末端采用數(shù)控加工。圖STYLEREF1\s3.SEQ圖表\*ARABIC\s18拉料桿與冷料穴圖3.6成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模具在工作時(shí)，熔料注入在模腔內(nèi)部，此時(shí)接觸的零件就是成型零件，它們有各自的結(jié)構(gòu)和尺寸，來(lái)滿(mǎn)足注塑成型工藝。3.6.1成型工作尺寸計(jì)算制件外形狀尺寸，型腔內(nèi)型尺寸[3]：（3-14）式中DM——制件內(nèi)形狀尺寸；△——注塑件公差，△=0.64；δ——出產(chǎn)公差，依據(jù)1/4△，根據(jù)δ=0.25×0.64=0.16；S——縮水常量，S=0.005；D——內(nèi)形基本尺寸，D=50mm。計(jì)算得DM值約為。外部深度尺寸，型腔板深方向尺寸[3]：（3-15）式中S——縮水常量，S=0.005；△——注塑件公差，△=0.94；D——外部深度尺寸，D=64mm；δ——出產(chǎn)公差，依據(jù)1/4△；HM——厚度尺寸。計(jì)算得HM值約為。制件內(nèi)形狀尺寸，型芯外形尺寸[3]：（3-16）式中S——縮水常量，S=0.005；dm——制件外形狀尺寸；△——注塑件公差，△=0.64；d——外腔基礎(chǔ)尺寸，d=44.2mm；δ——出產(chǎn)公差，依據(jù)1/4△。計(jì)算得dm值約為。高度方向距離，公模高度尺寸[3]：（3-17）式中δ——出產(chǎn)公差，依據(jù)1/4△；△——注塑件公差，△=0.94；d——深度基本尺寸，d=56.5mm；S——縮水常量，S=0.005；hm——厚度尺寸。計(jì)算得hm值約為。圖STYLEREF1\s3.SEQ圖表\*ARABIC\s19型腔圖圖STYLEREF1\s3.SEQ圖表\*ARABIC\s110型芯圖3.6.2模具內(nèi)模尺寸確定安裝在模架中的零件，都是以鑲件形式，它們主要是型芯和型腔零件，它們的整體尺寸和制件外形尺寸有關(guān)，設(shè)計(jì)的產(chǎn)品尺寸為φ50×64mm，通常保證內(nèi)模長(zhǎng)邊與長(zhǎng)度為1的塑料件之間的距離為25mm-40mm。因?yàn)樗鼈冎g有螺絲和冷卻系統(tǒng)尺寸，所以距離不能太小。鋼的強(qiáng)度必須盡可能小。根據(jù)以上分析，選定尺寸為230mm×120mm。3.6.3成型零件結(jié)構(gòu)選擇模具都是在高溫環(huán)境下工作，高溫的熔料會(huì)讓接觸的零件直接升溫，所以材料選擇熱作模具鋼，它們的材料都是3Cr2Mo，并且是以鑲拼方式嵌入在模具中，這種形式對(duì)于加工制造和熱處理都是非常方便的。3.6.4零件厚度校核注塑機(jī)內(nèi)部是由油缸作為主要力的來(lái)源，此力會(huì)通過(guò)模具傳到模腔內(nèi)部，因此模具會(huì)受到力的作用，只要受力，材料就會(huì)產(chǎn)生變形，所以要對(duì)材料進(jìn)行校核，判斷生產(chǎn)出的成品是否滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。側(cè)面后壁允許扭曲量公式[4]：（3-18）式中△——小頭距離精度，參考文獻(xiàn)[4]，△=0.64；——變形常量系數(shù)。計(jì)算得值為0.078。側(cè)壁剛度計(jì)算公式[4]：（3-19）式中——變形常量系數(shù)，；P——凸凹模平均力，一般取P=30MPa；r——工件半徑，r=25mm；E——彈性模量，E=2.10×105；s——寬度方向尺寸。計(jì)算得s值為8.05mm。前后側(cè)壁強(qiáng)度計(jì)算公式[4]：（3-20）式中r——工件半徑，r=25mm；P——凸凹模平均力，一般取P=30MPa；——許用應(yīng)力，一般；s——高度方向尺寸。計(jì)算得s值為11.23mm厚度允許變形量計(jì)算公式[4]：（3-21）式中——變形常量系數(shù)；——高度方向精密度，參考文獻(xiàn)[4]，。計(jì)算得值為0.1615。模具底板厚度硬度算式[4]：（3-22）式中h——底板厚度；——變形常量系數(shù)，；E——彈性模量，E=2.10×105；P——凸凹模平均力，一般取P=30MPar——工件半徑，r=25mm。計(jì)算得h值為3.93mm。工件底板厚度強(qiáng)度計(jì)算公式[4]：（3-23）式中h——底板深度；——許用應(yīng)力，一般；r——工件半徑，r=25mm；P——凸凹模平均力，一般取P=30MPa。計(jì)算得h值為8.88mm。以上結(jié)果結(jié)合測(cè)量二維圖的尺寸，確定強(qiáng)度和剛度對(duì)于此模具作用不會(huì)產(chǎn)生影響。3.7確定模架3.7.1結(jié)構(gòu)形式的選擇模架是連接模板的裝配體，它能裝載成型部件和其他輔助件，還能方便安裝在注塑機(jī)上，它在國(guó)內(nèi)分為標(biāo)準(zhǔn)和非標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)閷?duì)于特殊、大型、復(fù)雜的模具結(jié)構(gòu)必須采用非標(biāo)形式，本模具結(jié)構(gòu)比較常見(jiàn)，因此采用標(biāo)準(zhǔn)形式的模架。同時(shí)模架按照一般的結(jié)構(gòu)可以分為兩板式和三板式，通過(guò)前面內(nèi)容分析和計(jì)算了模具結(jié)構(gòu)，所以選用側(cè)澆口結(jié)構(gòu)。3.7.2模板長(zhǎng)寬尺寸計(jì)算圖STYLEREF1\s3.SEQ圖表\*ARABIC\s111模板結(jié)構(gòu)尺寸模架型號(hào)的長(zhǎng)寬尺寸表示，是按照模板的長(zhǎng)寬來(lái)表示的，所以通過(guò)對(duì)動(dòng)模板或者定模板的長(zhǎng)寬尺寸計(jì)算就能確定。工件板長(zhǎng)公式[9]：（3-24）式中L——工件板長(zhǎng)；L1——成型件長(zhǎng)度方向，L1=230mm；L2——導(dǎo)柱離型腔距離，L2=27mm；L3——孔離模板邊距離，L3=33mm。計(jì)算得L值為350mm。工模板寬公式[9]：（3-25）式中B1——成型件寬方向，B1=120mm；B——模具板寬；B2——導(dǎo)柱離型腔距離，B2=57mm；B3——孔離模板邊距離，B3=33mm。計(jì)算得B值為300mm。3.7.3模架型號(hào)選擇得出模架長(zhǎng)寬尺寸后，需要對(duì)其他高度尺寸進(jìn)行確定，這樣才能選擇合適的模架規(guī)格。上模板高度算式[9]：（3-26）式中h2——孔離模板邊距離，h2=15mm；h3——孔與模板底距離，h3=15.5mm；h1——型腔厚度方向，h1=49.5mm；hA——定模板高度。計(jì)算得hA值為80mm。動(dòng)側(cè)板厚度公式[9]：（3-27）式中h1——下模高度，h1=64.5mm；h3——孔與模板底距離，h3=20mm；h2——孔離型芯距離，h2=15.5mm；hB——B板高度。計(jì)算得hB值為100mm。角塊厚度公式[9]：（3-28）式中h1——推出高度，h1=70mm；h2——推板厚度，h2=25mm；h4——有效距離，h4=5-10mm取h4=5mm；h3——推出壓板深度，h3=20mm；hC——支撐塊高方向。計(jì)算得hC值為120mm。圖STYLEREF1\s3.SEQ圖表\*ARABIC\s112模架以上結(jié)果值可以確定最終模架型號(hào)是CI3035-A80-B100-C120，它能很好地裝載其他模具零件。3.8脫模設(shè)計(jì)模具內(nèi)部的塑料件，由于其材料的收縮特性，會(huì)把成型零件，比如型芯包裹住，因此要想讓產(chǎn)品在模具工作時(shí)順利脫落，必須在模具上設(shè)計(jì)脫模系統(tǒng)才能完成這操作。通過(guò)分析本設(shè)計(jì)的塑料件對(duì)其結(jié)構(gòu)充分了解，選擇推桿結(jié)構(gòu)。3.8.1脫模力計(jì)算產(chǎn)品脫離模具時(shí)，需要克服型芯抱緊力和大氣壓力，需要對(duì)它們進(jìn)行反作用力，才能平穩(wěn)頂出，因此對(duì)于推出零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，需要參考此力的計(jì)算結(jié)果。圖STYLEREF1\s3.SEQ圖表\*ARABIC\s113型芯表面包裹面積圖分模力算式[9]：（3-29）式中a——脫模斜度，a=1°；A——包絡(luò)面積，參考圖STYLEREF1\s3.SEQ圖表\*ARABIC\s112得A=7518.05mm2；f——擦動(dòng)系數(shù)，一般取f=0.45；P——單位壓力，一般取P=30MPa；Q——分模力。計(jì)算得Q值為21465.4N。3.8.2頂出零件尺寸選擇內(nèi)側(cè)直徑公式[5]：（3-30）式中k——無(wú)損常數(shù)，平常k=1.1；n——頂桿個(gè)數(shù)，n=2；E——彈性模量，E=2.1×100000；L——頂針高度，參考分析功能值L=214.5mm；Q——分模力，Q=21465.4N。計(jì)算得d值為7.66mm。以上計(jì)算結(jié)果可知，選擇推桿直徑盡可能比結(jié)果大，這樣才能保證良好的加工和裝配，同時(shí)選擇直徑要以國(guó)標(biāo)直徑選擇，因此選擇8mm的直徑，方便在外購(gòu)買(mǎi)。3.8.3頂出零件的使用壽命計(jì)算圖STYLEREF1\s3.SEQ圖表\*ARABIC\s114推桿尺寸圖直徑校核尺寸算式[5]：（3-31）式中[σ]——許用應(yīng)力，參考文獻(xiàn)[9]，[σ]=600Mpa；Q——分模力，Q=21465.4N；n——頂桿個(gè)數(shù)，n=2；d——推桿直徑，d=8mm。其值代入：推桿可以簡(jiǎn)化成材料力學(xué)中的細(xì)長(zhǎng)桿，在模具工作時(shí)，推桿會(huì)向前運(yùn)動(dòng)，前端會(huì)受塑料件包裹力的作用，因此推桿在微觀(guān)來(lái)看會(huì)被壓變形，通過(guò)以上計(jì)算得出，滿(mǎn)足壽命要求。3.8.4頂出零件分布圖中是對(duì)推桿布置的設(shè)計(jì)，從上看出均勻?qū)ΨQ(chēng)分布，受力均勻因此分布是合理的。圖STYLEREF1\s3.SEQ圖表\*ARABIC\s115推桿布局圖3.8.5斜推桿零件設(shè)計(jì)當(dāng)產(chǎn)品有讓難以脫模的結(jié)構(gòu)時(shí)，需要采用抽芯解決，它分為外側(cè)抽芯和內(nèi)側(cè)抽芯，本塑件屬于內(nèi)側(cè)，因此對(duì)于此結(jié)構(gòu)是用斜向推桿形式，在推出階段，把產(chǎn)品從內(nèi)倒扣分離出，完成脫模動(dòng)作。圖STYLEREF1\s3.SEQ圖表\*ARABIC\s116軟件測(cè)量的面積圖抽拔力公式[5]：（3-32）式中a——脫模斜度，a=1°；P——單位壓力，一般取P=30Mpa；f——擦動(dòng)系數(shù)，一般取f=0.45；Q——分模力；A——包絡(luò)面積，A=56.51mm2。計(jì)算得Q值為733.18N。脫模距離算式[5]：（3-33）式中h——槽位距離，h=2mm；s——移動(dòng)尺寸。計(jì)算得s值為5mm。彎曲力公式[5]：（3-34）式中N——折合力；Q——分模力，Q=733.18N；f——擦動(dòng)系數(shù)，一般取f=0.45；?——拔模角，?=arctanf=arctan(0.45)=0.42°。計(jì)算得N值為736.97N。橫端面尺寸公式[5]：（3-25）式中L4——工作長(zhǎng)度，=s/sina=5/sin5°=57.37；N——折合力，N=736.97N；b——矩形最小邊；[σ]——壓彎許用應(yīng)力，參考文獻(xiàn)[4]，即[σ]=2938.6Mpa。計(jì)算得b值約為5.24mm。上面計(jì)算出來(lái)的值是最小允許尺寸，所以選擇6mm，可以滿(mǎn)足這個(gè)尺寸在抽芯時(shí)不會(huì)產(chǎn)生任何變形或者翹曲。開(kāi)模尺寸計(jì)算公式[5]：（3-36）式中H——分模距離；a——錐邊角，a=5°；s——移動(dòng)尺寸，s=5mm。計(jì)算得H值約為57.15mm。圖STYLEREF1\s3.SEQ圖表\*ARABIC\s117斜向推桿圖圖中對(duì)斜向推桿和模板的裝配關(guān)系的繪圖，完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。第四章模具圖紙?jiān)O(shè)計(jì)及其原理說(shuō)明通過(guò)對(duì)模具結(jié)構(gòu)的計(jì)算，然后對(duì)其裝配圖紙的繪制，利用三維軟件對(duì)模板、成型零件等畫(huà)圖并裝配。4.1模具圖的設(shè)計(jì)圖5.1中是對(duì)三維總裝圖的繪制，并把各個(gè)零件在二維圖中以引線(xiàn)標(biāo)注，對(duì)其具有裝配關(guān)系位置標(biāo)注公差，最后對(duì)其明細(xì)欄上進(jìn)行完善。圖5.1模具三維圖4.2工作原理說(shuō)明模具的動(dòng)模結(jié)構(gòu)安裝在注塑機(jī)的動(dòng)側(cè)，定模結(jié)構(gòu)安裝在定側(cè)，當(dāng)塑料從料筒加溫熔化后，由注塑機(jī)注入模腔內(nèi)部，經(jīng)冷卻保壓，此時(shí)模具開(kāi)始分型，同時(shí)澆注系統(tǒng)部分的凝料會(huì)在此時(shí)分離，然后到達(dá)了注塑機(jī)最大距離上的動(dòng)模板上，模具的頂出系統(tǒng)向前運(yùn)動(dòng)，頂出塑料產(chǎn)品，然后在合模的時(shí)候，模具的復(fù)位桿會(huì)頂住定模部分，直至完全復(fù)位，這次運(yùn)動(dòng)就會(huì)結(jié)束，下次運(yùn)動(dòng)反復(fù)動(dòng)作。第五章結(jié)論通過(guò)本汽車(chē)減速器悶蓋零件注塑模具設(shè)計(jì)過(guò)程結(jié)合學(xué)校所學(xué)理論知識(shí)，把實(shí)際生產(chǎn)上所需制造工藝用在這次設(shè)計(jì)上，并按照實(shí)際需求把汽車(chē)減速器悶蓋零件的模具設(shè)計(jì)出來(lái)。首先按照設(shè)計(jì)順序，分析塑膠件結(jié)構(gòu)工藝，根據(jù)生活所需產(chǎn)量和塑件結(jié)構(gòu)，確定型腔數(shù)目和分布，然后按照塑件體積初選成型設(shè)備的類(lèi)型，并匹配模具各尺寸。此設(shè)計(jì)難點(diǎn)是模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程及利用仿真軟件進(jìn)行模擬分析，其中包含成型結(jié)構(gòu)部件分析計(jì)算、脫模系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等詳細(xì)結(jié)構(gòu)，并采用三維軟件的建模分析模塊等造型設(shè)計(jì)，來(lái)