1、 機械工程學院畢業(yè)設計（論文）（自已設計的三維零件圖，以上字體、位置不許隨意調整大小，打印時刪除本括號內文字）題 目： （楷體四號字）專 業(yè)： 班 級： 姓 名： 學 號： 指導教師： 日 期： 目錄公交座椅塑料模具設計3摘要：3第一章 前言4第二章 塑件的工藝件設計分析5第三章 分型面的設計15第四章 澆注系統(tǒng)的設計17第五章 模具成型零部件的設計19第六章 合模導向機構的設計23第七章 脫模頂出機構的設計25第八章 冷卻系統(tǒng)的設計27第九章 模具的工作過程原理30設計心得32致謝32參考文獻33公交座椅塑料模具設計摘要：本課題研究的是公交塑料座椅模具，公交塑料座椅為我們日常生活中常見的公用

2、設施，公交塑料座椅要求有比較高的強度和一定的柔韌性，所以我們選擇了力學綜合性能比較好的塑料材料ABS。在設計過程中，我們先對公交塑料座椅塑件進行工藝分析，來選取合適的模架和注塑機等等。經(jīng)過塑件工藝性分析，該塑件為大型塑件，相應地需要設計大型模具和大型注塑機。該模具適合采用一出一腔模具結構，采用單點直接澆口注膠，塑件脫模取出后，澆注系統(tǒng)凝料與塑件人工切除。關鍵詞： ABS 注射模 一模一腔 直接澆口Abstract:This research is about the mold of the bus plastic seat, it is common Public Utilities in o

3、ur daily life, the bus seat requires relatively high plastic strength and flexibility, so we chose ABS with better comprehensive mechanical properties of plastic materials. In the design process, first we have a process analysis for the bus plastic seat to select the appropriate mold and injection m

4、olding machine etc. Through the process analysis of the plastic part,we know the plastic part is large , and need to design large injection mould and large injection molding machine accordingly. A cavity die structure and a single point direct gate injectiois are suitable for the mold,after the plas

5、tic part is removed, the plastic of the runner system is cutted off artificially.Key words:ABS injection a mold with a cavity direct gate第一章 前言在討論注塑模設計之前，我們先對國內外的塑料模具工業(yè)的狀況、塑料模具工業(yè)的發(fā)展方向有一個較清晰的了解，這也就使我們對本課題的意義有所了解。首先要對模具有一個整體的認識。模具是機械、汽車、電子、通訊、家電等工業(yè)產(chǎn)品的基礎工藝裝備之一。作為工業(yè)基礎，模具的質量、精度、壽命對其他工業(yè)的發(fā)展起著十分重要的作用，在國際上被稱

6、為“工業(yè)之母”，對國民經(jīng)濟發(fā)展起著不容質疑的作用。模具工業(yè)是制造業(yè)中的一項基礎產(chǎn)業(yè)，是技術成果轉化的基礎，同時本身又是高新技術產(chǎn)業(yè)的重要領域，在歐美等工業(yè)發(fā)達國家被稱為“點鐵成金”的“磁力工業(yè)” ；美國工業(yè)界認為“模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石”；德國則認為是所有工業(yè)中的“關鍵工業(yè)” ；日本模具協(xié)會也認為“模具是促進社會繁榮富裕的動力” ，同時也是“整個工業(yè)發(fā)展的秘密”，是“進入富裕社會的原動力” 。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約占50%，塑料模具約占33%，壓鑄模具約占6%，其它各類模具約占11%。塑料模具工業(yè)是隨塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的。塑料工業(yè)是一門新興工業(yè)。自塑料問世后的幾十年以來，由于其原

7、料豐富、制作方便和成本低廉，塑料工業(yè)發(fā)展很快，它在某些方面己取代了多種有色金屬、黑色金屬、水泥、橡膠、皮革、陶瓷、木材和玻璃等，成為各個工業(yè)部門不可缺少的材料。目前在國民經(jīng)濟的各個部門中都廣泛地使用著各式各樣的塑料制品。特別是在辦公設備、照相機、汽車、儀器儀表、機械制造、交通、電信、輕工、建筑業(yè)產(chǎn)品、日用品以及家用電器行業(yè)中的電視機、收錄機、洗衣機、電冰箱和手表的殼體等零件，都已經(jīng)向塑料化方向發(fā)展。目前，世界的塑料產(chǎn)量已超過有色金屬產(chǎn)量的總和。塑料模具就是利用特定形狀去成型具有一定形狀和尺寸的塑料制品的工藝基礎裝備。用塑料模具生產(chǎn)的主要優(yōu)點是制造簡便、材料利用高、生產(chǎn)率高、產(chǎn)品的尺寸規(guī)格一致，

8、特別是對大批量生產(chǎn)的機電產(chǎn)品，更能獲得價廉物美的經(jīng)濟效果。塑料模具的現(xiàn)代設計與制造和現(xiàn)代塑料工業(yè)的發(fā)展有極密切的關系。隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展，塑料模具工業(yè)也隨之迅速發(fā)展。1第二章 塑件的工藝件設計分析2.1塑件分析本節(jié)主要是對公交塑料座椅塑件的結構和尺寸進行分析，為后面章節(jié)選擇相對應的注塑機的型號和模架做準備。該塑件的壁厚為25mm，其他具體數(shù)據(jù)如圖1所示。圖1 公交塑料座椅塑件尺寸圖圖2為制品的三維立體圖。該制品的精度和表面粗糙度要求較高，塑件的壁厚較大，塑件表面有一個橢圓通孔，塑件的四周都倒有圓角。圖2 公交塑料座椅塑件產(chǎn)品3D圖2.2 塑件材料的確定本次設計選擇力學綜合性能較好的材料AB

9、S作為塑件的材料，ABS是由丙烯腈(Acrylonitrile)、丁二烯(Butadiene)和苯乙烯(Styrene)三種化學單體合成。其中A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。其化學分子結構方式如下：每種單體都具有不同特性：丙烯腈有高強度、熱穩(wěn)定性及化學穩(wěn)定性；丁二烯具有堅韌性、抗沖擊特性；苯乙烯具有易加工、高光潔度及高強度。從形態(tài)上看，ABS是非結晶性材料。三中單體的聚合產(chǎn)生了具有兩相的三元共聚物，一個是苯乙烯-丙烯腈的連續(xù)相， 另一個是聚丁二烯橡膠分散相。ABS不透明，外觀除薄膜外都呈淺象牙色、無毒、無味、兼有韌、硬、剛特性，燃燒緩慢，離火后仍繼續(xù)燃燒，火焰呈黃色，有黑煙，燃燒后塑

10、料軟化、燒焦，發(fā)出特殊的肉桂氣味，但無熔融滴落。ABS的特性主要取決于三種單體的比率以及兩相中的分子結構。這就可以賦予用戶在產(chǎn)品設計上有很大的靈活性，并且由此產(chǎn)生了市場上數(shù)百種不同品質的ABS材料。ABS具有優(yōu)良的綜合性能，由于組分、牌號和生產(chǎn)廠家生產(chǎn)方法的不同，使之在性能上存在較大差異，因此以下的試驗數(shù)據(jù)僅供參考。2（1）物理力學性能 ABS具有優(yōu)良的物理力學性能，如不透水，但略透水蒸氣，沖擊強度較高，尺寸穩(wěn)定性好等。ABS有極好的沖擊強度，即使在低溫也不迅速下降。但是它的沖擊性能與樹脂中所含橡膠的多少、粒子大小、接枝率和分散狀有關，同時也與使用環(huán)境有關、如溫度越高則沖擊強度越大。當聚合物中

11、丁二烯橡膠含量超過30%時，不論沖擊、拉伸、剪切還是其它力學性能都迅速下降（見表1和2）。（2）熱性能。ABS制品的負荷變形溫度約為93，若能對制品進行退火處理，則還可增加10左右。（3）電性能。ABS聚合物的電絕緣性受溫度和濕度的影響很小，且在很大頻率變化范圍內保持恒定。（4）耐環(huán)境性 ABS聚合物幾乎不受水、無機鹽、堿、酸類的影響，但在酮、醛、氯代烴中會溶解或形成乳濁液，它不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但長期與烴接觸會發(fā)生軟化溶脹。ABS聚合物表面受冰醋酸、植物油等化學藥品的鋟蝕會引起應力開裂。（5）耐候性 ABS聚合物的最大不足之處是耐候性較差，這是由于分子中丁二烯所產(chǎn)生的雙鍵在紫外線作用

12、下易受氧化降解的緣故。經(jīng)受350nm以下波長的紫外線照射，氧化作用更甚。氧化速度與光的強度及波長的對數(shù)成正比。ABS是一種成型加工性能優(yōu)良的熱塑性工程塑料，可用一般加工方法成型加工。（6）ABS的流變性 ABS聚合物在熔融狀態(tài)下流動特性屬于假塑型液體。雖然ABS的熔體流動性與加工溫度和剪切速率都有關系，但對剪切速率更為敏感。因此在成型過程中可以采用提高剪切速率來降低熔體粘度，改善熔體流動性。ABS屬一無定形聚合物，無明顯熔點，成型后無結晶，成型收縮率為0.4%0.5%。在成型過程中，ABS的熱穩(wěn)定性較好，不易出現(xiàn)降解或分解，但溫度過高時，聚合物中橡膠相有破壞的傾向。（7）ABS的吸水性 ABS

13、具有一定的吸水性，含水量在0.3%0.8%范圍。成型時如果聚合物中含有水分，制品上就會出現(xiàn)斑痕、云紋、氣泡等缺陷，因此在成型前，需將聚合物進行干燥處理，使其含水量降到0.2%左右。表1 ABS的主要性能指標3力學性能屈服強度/Mpa50熱性能及電性能玻璃化溫度/C拉伸強度/Mpa38熔點（粘流溫度）/C130160斷裂伸長率/%35熱變形溫度/C45 N/cm3180 N/cm39010883103拉伸彈性模量/Gpa1.8線膨脹系數(shù)/（10-5/C）7.0彎曲強度/Mpa80比熱容/1470彎曲弱性模理/Gpa1.4熱導率/0.263件質量沖擊強度/kJ/m2無缺口缺口261燃燒性/（cm/

14、min）慢11體積電阻/*cm6.9*1016布氏硬度/HBS9.7R121擊穿電壓/（kV/mm）物理性能密度/（g/cm3）1.021.16吸水性/%（24h）0. 20.4比體積/（cm2/g）1.021.06透明度或透光率不透明2.3塑件的脫模斜度2.3.1脫模斜度的意義和影響通常情況下塑件在冷卻后會產(chǎn)生一定的收縮，會產(chǎn)生包緊力，該力作用在凸?；蛘叱尚偷男托旧希灰部烧掣阶饔?，塑件是緊貼在凸模的型芯上。為了容易脫模，還要防止塑件表面在脫模時刮傷和擦毛，在設計的時候塑件表面沿脫模方向一般具有合理的脫模斜度。2.3.2脫模斜度的確定因為公交塑料座椅為大型塑件，所以本次設計中采用3的拔模斜度，

15、這樣從外表面到內表面，模具的脫模斜度基本正常，能保證正常的脫模斜度要求2.4確定型腔數(shù)量及型腔布局2.4.1型腔數(shù)量的確定模具型腔數(shù)量的確定主要跟注射機的最大注射量、額定鎖模力、塑化速度、制品的尺寸和精度、生產(chǎn)的經(jīng)濟性等因素有關。該塑件為大型塑料件，相對應的模具規(guī)格也是大型的，故可采用一模一腔的結構形式。同時，考慮到模具結構尺寸與塑件尺寸之間的關系，加之制造成本和經(jīng)濟利益的因素，決定選用一模一腔的模具結構形式。2.4.2型腔布局 該模具選擇了一出一腔模具結構，因此型腔的布局比較簡單，將塑件置于模具的正中心，塑件分別伸入定模板和動模板各一半，從塑件背部中心采用直接澆口注膠，塑件取出后需手工切除澆

16、口。型腔布局圖如圖3所示。圖 3 .型腔布局圖2.4.3型腔的結構由于該模具為一模一腔，考慮到該塑件的尺寸比較大，長寬高幅度比較大，伸入型腔和型芯的深度比較大，因此凹模和凸模的加工有一定困難，所以分別將型腔和型芯跟定模板和動模板做成組合嵌入式結構，如下圖4所示。圖 4 .組合嵌入式型腔結構圖2.5模架的選擇 由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，再根據(jù)成型零件尺寸結合標準模架，選用CI-7575-A350-B400-C300(GB/T12556-2006)此種大型標準模架6，其基本結構如圖5所示,各模板的尺寸見表2。圖 5.模架結構示意圖 單位：mm模板名稱模板尺寸模板名稱模板尺寸動模座板850

17、X750X40動模板750X750X400墊板120X750X300定模板750X750X350頂針板490X750X40定模座板850X750X40頂針固定板490X750X30表2各模板尺寸2.6模具的選材及熱處理要求表2 模具各零部件選材及熱處理表82.7注射機型號的選擇 注射模是安裝在注射機上使用的工藝裝備，因此設計注塑模時應該詳細了解注射機的技術規(guī)范，才能設計出符合要求的模具。 注射機規(guī)格的確定主要是根據(jù)塑件的大小及型腔數(shù)目和排列方式，在確定模具結構形式及初步估算外形尺寸的前提下，設計人員應對模具所需的注射量、鎖模力、注射壓力、拉桿間距、最大和最小模具厚度、推(頂)出形式、推出位置、

18、推出行程、開模距離等進行計算。根據(jù)這些參數(shù)選擇一臺和模具相匹配的注射機，倘若用戶已提供了注射機的型號和規(guī)格，設計人員必須對這些參數(shù)進行校核，倘若不能滿足要求，則必須自己調整或與用戶取得商量再進行調整。2.7.1對塑件體積、質量的計算 對于該設計，用戶提供了塑件的圖樣及尺寸，使用三維軟件畫出三維實體圖，軟件能自動計算出所畫圖形體積，取其密度平均值1.05g/cm3塑件體積 V1 6429cm3塑件質量 m1 =1.0564296750.45g2.7.2澆注系統(tǒng)凝料體積的初步計算 可按塑件體積的0.6倍計算，由于該模具采用一模一腔，所以澆注系統(tǒng)凝料體積為： V2= V10.664290.6 578

19、6.1cm32.7.3該模具一次注射所需塑料 體積 V0 = V1+V2 = 6429+5786.1 12215.1cm3 質量 m0 = = 1.0512215.1 12825.86g2.7.4注射機型號的選定近年來我國引進注射機型號很多，國內注射機生產(chǎn)廠的新機型也日益增多。掌握使用設備的技術參數(shù)是注塑模設計和生產(chǎn)所必需的技術準備。在設計模具時，最好查閱注射機生產(chǎn)廠家提供的注射機使用說明上標明的技術參數(shù)。根據(jù)以上計算一次注射量的分析以及考慮到塑件品種、塑件結構、生產(chǎn)批量及注射工藝參數(shù)、注射模具尺寸大小等因素，由以上數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)知，該模具一次注塑所需12215.1cm3塑料，該模具的整體尺寸為

20、850x750x1130mm(LxHx厚度)參考設計手冊初步選定型號為XSZY-32000型臥式螺桿注射機的主要技術參數(shù)7，見下表3： 表3 XSZY-32000型螺桿式注射機的主要技術參數(shù)序號主要技術參數(shù)項目參數(shù)數(shù)值1最大注射量/cm320002注射壓力/MPa1303塑化能力（g/s）64拉桿間距（mmmm）2260*20005鎖模力/kN350006動、定模固定板尺寸/（mmmm）2650*24605最大模具厚度/mm20006最小模具厚度/mm10007最大開模行程/mm30008噴嘴前端球面半徑/mm159噴嘴孔直徑/mm310頂出桿根數(shù)52.8注射機有關工藝參數(shù)的校核2.8.1注射

21、機的工藝參數(shù)的校核（1）注射量校核注射量以容積表示 最大注射容積為 0.8532000=27200cm3式中 -模具型腔和流道的最大容積（cm3）； V -指定型號與規(guī)格的注射機注射量容積（cm3），該注射機為32000cm3； -注射系數(shù)，取0.750.85，該處取0.85。每次注射的實際注射量容積應滿足，而5786.1cm3, 0.8532000=27200 cm3 , 故符合要求。（2）最大注射壓力的校核 注射機的額定注射壓力即為該機器的最高壓力Pmax=130,應該大于注射成型所需用的注射壓力,即 式中 安全系數(shù)，常取1.251.4。實際生產(chǎn)中，根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)，該ABS塑件成型時所需注射

22、壓力為5060。代值計算符合要求。2.8.2 安裝尺寸的校核參考我國塑料注塑模具模架國家標準，在2006年發(fā)布的塑料注塑模模架技術條件(GB/T12556-2006)和塑料注塑模架(GB/T12555-2006) ，前者適用于模板尺寸小于560mm900mm的模架；后者適用于模板尺寸為630mm630mm至1250m1250mm的模架。本模具采用的型號為CI-7575-A350-B400-C300(GB/T12556-2006)的標準模架，模具的外形尺寸為850mm750mm，模具閉合高度H=1130mm. 由資料表知XSZY-32000型注射機拉桿空間尺寸為2260mm2000mm,即動、定

23、模模板最大安裝尺寸為2260mm2000mm，允許模具的最小厚度Hmin=1000mm,最大厚度Hmax=2000mm，模具最大厚度和最小厚度是指注射機移動模板閉合后達到規(guī)定鎖模力時，移動模板與固定模板之間所達到的最大和最小距離，這兩者之差就是調模機構的調模行程，即模具的外形尺寸不超過注射機動、定模模板最大安裝尺寸，由附件總裝圖測量知該模具閉合高度度H=1130mm滿足HminHHmax的安裝條件，故該模具滿足XSZY-32000型螺桿式注射機的安裝要求。模具的外形尺寸850mm750mm明顯在注塑機拉桿空間尺寸2260mm2000mm的范圍內，故符合安裝要求。72.8.3開合模行程和推出機構

24、的校核（1）開合模行程校核注射機的開模行程是有限的，取出制品所需的開模距離必須小于注射機的最大開模距離，本模具為單分型面注射模具，XSZY-32000射機的最大開模行程與模厚有關，校核關系為 LS+Hmax式中L注射機動模板的開模行程（mm）,在該注塑機中其值為3000mm,S移動模板行程（mm）,取500mm,Hmax模具最大厚度（mm）,其值為Hmax=1130mm（附件總裝圖測量所得），上式右邊=500+1130=1630mm3000mm，符合要求。（2）推出機構校核該注射機推出行程為600mm,大于H1=230mm,符合要求。以上分析證明：XSZY-32000型螺桿式注射機能滿足要求，

25、故可以采用。7第三章 分型面的設計3.1分型面的選擇原則模具上用以取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面成為分型面。分型面是決定模具結構形式的重要因素，并且直接影響著塑料熔體的流動、充填性能及塑件的脫模。分型面的選擇受到塑件的形狀、壁厚、尺寸精度，及塑件在模具內的成型位置、脫模方法、澆口的形式及位置、模具類型、模具排氣、模具制造及其成型設備結構因素的影響。本次設計，分型面的選擇考慮七個方面：（1）分型面應設置在塑件外形最大輪廓處，便于脫模，否則塑件無法取出。（2） 考慮塑件的外觀，使得分型面產(chǎn)生的飛邊易于清除且不影響塑件的外觀。（3） 分型面的選擇應保證塑件的尺寸精度要求。（4） 有利于防止

26、溢料，考慮飛邊在塑件上的位置。（5） 分型面選擇應考慮排氣效果，所以應盡量設置在塑件熔體充滿的末端處，這樣分型面就可以有效排除型腔內積聚的空氣。（6） 考慮脫模斜度對塑件尺寸的影響。（7） 使成型零件便于加工。103.2分型面的確定在前面章節(jié)塑件成型分析中得知塑件脫模斜度為3，對于拔模斜度小或塑件精度要求較高時，為了便于脫模，可將分型面選在塑件中間的部位，但此塑件外形有分型的痕跡。該塑件的分型面設置在公交塑料座椅的側面最大輪廓處，貫穿整個塑件的側面中心。分型面的形狀跟公交座椅的形狀一樣程彎折狀，如圖6所示，分型面一半與開模方向垂直，一半與開模方向水平，這樣設計的分型面可以時塑件非常好脫模，只需

27、頂出很小一段距離，塑件就會自動脫落。而且這樣設計的分型面可使整個塑件的排氣間隙增加，有利于模具的排氣。分型面處產(chǎn)生的飛邊在塑件的側面處，不易察覺、不影響美觀，容易去除且使得塑件外觀無缺陷，整個塑件成型精度比較高，模具結構也比較簡單。圖6 分型面示意圖第四章 澆注系統(tǒng)的設計澆注系統(tǒng)：從注塑機的噴嘴進入模具開始，到型腔入口之間的流道。多模腔模具的澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道以及澆口和冷料穴等組成。因為本次設計的模具采用的是直接澆口進料的一出一腔結構，所以無需設計分流道和澆口，塑件及澆注系統(tǒng)凝料結構圖見圖8。4.1主流道設計4.1.1澆口套設計注塑機的噴嘴與分流道之間的供塑料熔體流動的通道稱為主流道

28、，它的形狀和尺寸對熔體的流動以及注射的時間有著很大的影響。主流道通常被設計在澆口套中。在形狀上，主流道的設計通常采用圓錐形，錐度在25，本次設計設置為4。內壁粗糙度在Ra0.63m。104.1.2定位圈和澆口套的固定形式本次設計的澆口套固定形式如下：將定位圈和澆口套分別安裝在定模座板和定模板上。通過使用兩個M5螺絲將定位圈和澆口套固定起來，具體如圖7所示：圖7 澆口套與定位環(huán)圖8塑件及澆注系統(tǒng)凝料結構示意圖第五章 模具成型零部件的設計在模具中，成型零部件是決定產(chǎn)品塑件的幾何形狀與尺寸的零部件，包括凸模、凹模、凸凹模、成型桿、成型環(huán)和型芯以及鑲塊等。5.1型腔的結構設計由于該模具為一模一腔，考慮

29、到該塑件的尺寸比較大，長寬高幅度比較大，伸入型腔和型芯的深度比較大，因此凹模和凸模的加工有一定困難，所以將型腔跟定模板做成組合嵌入式結構。如下圖9所示。5圖9.凹模（型腔）組合嵌入式結構示意圖 5.2型芯的結構設計由于該模具為一模一腔，考慮到該塑件的尺寸比較大，長寬高幅度比較大，伸入型腔和型芯的深度比較大，因此凹模和凸模的加工有一定困難，所以將型芯跟動模板做成組合嵌入式結構。如下圖10所示。5圖10.凸模（型芯）組合嵌入式結構示意圖5.3成型零部件的工作尺寸的計算5.3.1型腔的工作尺寸的計算 （公式6.5）式中 模具成型零件在常溫下的實際尺寸； 塑件的計算收縮率，由查閱ABS塑件的收縮率經(jīng)驗

30、曲線可知，此塑件的平均收縮率為0.6%； 塑件在常溫下的實際尺寸； 修正系數(shù)，由于實際應用中影響模具磨損的因素復雜多變，一般不考慮此處修正，所以X取0； z 此塑件選用IT7級，參考表4。模具成形零件的制造公差，它直接影響塑件的尺寸公差，成形零件的精度高，則塑件的精度也高。模具設計時，成形零件的制造公差z 可選為塑件公差的1/3-1/14，或選IT7級左右公差精度，表面粗糙度Ra為0.8-0.4um。6表4 模具成型零件制造公差值表5 型腔工作尺寸計算表類型塑件尺寸計算公式 制造公差計算結果型腔長度尺寸4800.5IT7482.880.03型腔寬度尺寸338.170.5 IT7 339.840

31、.03型腔深度尺寸12.50.5 IT712.570.015.3.2型芯工作尺寸的計算型芯的工作尺寸的計算同型腔一樣，如下表：類型塑件尺寸計算公式 制造公差計算結果型芯長度尺寸4800.5IT7482.880.03型芯寬度尺寸338.170.5 IT7 339.840.03型芯深度尺寸12.50.5 IT712.570.01第六章 合模導向機構的設計6.1導向機構的功用任何一副模具在定動模之間都設置有導向機構。其作用有如下：定位作用：合模時維持動定模之間的一定方位，合模后保持模腔的正確形狀。導向作用：合模時引導動模按序閉合，防止損壞型芯，并承受一定的側向力。承載作用：采用推件板脫?；蛉迨侥＞?/p>

32、結構，導柱有承受推件板和定模板的重載荷作用。保持運動平穩(wěn)作用：對于大中型模具的脫模結構，有保持機構運動靈活平穩(wěn)的作用。6.2導向機構的設計（1）導柱 國家標準規(guī)定了兩種結構形式，帶頭導柱和有肩導柱。有肩導柱開設油槽，內存潤滑劑，以減小導柱導向的摩檫，小型模具和生產(chǎn)批量小的模具主要采用帶頭導柱，大型模具和生產(chǎn)批量大的模具多采用有肩導柱。中小型模具導柱直徑約為模板兩直角邊之和的1/201/35。大型模具導柱直徑約為模板兩直角邊之和的1/301/40。具體直徑可查塑料模架標準。國家規(guī)定導柱頭部為接錐形，截錐形長度為導柱直徑的1/3，半錐角為10 15 ，也有頭部采用半球形的導柱，導柱具體尺寸可查有關

33、國家標準7。如圖a所示：在該模具中為帶頭導套,S=15 L=745 d=60 其3D結構示意圖見圖11 （2）導套 直導套多用于較薄的模板，比較厚的模板須采用帶頭導套，導套壁厚通常在3-10mm ，視內孔大小而定，大者取大值，帶頭導套軸向固定容易，直導套裝入模板后，應有防止被拔出的結構，導套具體尺寸可查有關國家標準7。如圖d所示：在該模具中為帶頭導套,S=15 L=350 d=60 =80 壁厚為10，其3D結構示意圖見圖11。當采用標準模架時，因模架本身帶有導向裝置，一般情況下，設計人員只要按模架規(guī)格選用即可。若需采用精密導向定位裝置時，則需設計人員根據(jù)模具結構進行具體設計。圖11.導柱導套

34、3D示意圖圖12.導柱導套2D示意圖第七章 脫模頂出機構的設計推出機構的組成：第一部分是直接作用在塑件上將塑件推出的零件；第二部分是用來固定推出零件的零件，有推桿固定板、推板等；第三部分是用作推出零件推出動作的導向及合模時推回零件復位的零件。推出機構應使塑件脫模時不發(fā)生變形或損傷塑件的外觀；推力的分布依脫模阻力的大小合理安排；推出機構的結構力求簡單，動作可靠，不發(fā)生錯誤動作，合模時要正確復位。推模力的計算要將塑件從模腔中推出必須克服推出所遇到的阻力，因此塑件脫模時必須有一個足夠大的脫模力，脫模力可用下式計算： 式中 A塑件包裹型芯的面積，在UG中可以計算得出A=.5mm2 塑件對鋼的摩擦系數(shù)，

35、約為0.20.5，去0.35 拔模斜度，本塑件沒有拔模斜度，3。 塑件對型芯單位面積的包緊力，一般情況下，模內冷卻的塑件取0.81071.2107，此塑件取1.0107。 上式中Ft=1790.1N，而該注塑機的頂出力為3000N，因此符要求。由于塑件的材料工藝性能好，而且塑件不易變形，所以采用推桿推出機構即可。塑件在模腔中成形后，便可以從模具中取下，但在塑件取下以前，模具必須完成一個將塑件從模腔中推出的動作，模具上完成這一動作機構稱為脫模推出機構。10本次設計采用圓柱型頂桿也就是型芯的內部，為了使頂桿能較好的將塑件推出，而且又要有成型面的要求，所以需要有一定的形狀和較大的截面積，還要對頂桿進

36、行精加工。本次設計采用22根2頂針頂出塑件，其結構和位置如下圖13所示。 圖13. 頂針推出結構示意圖第八章 冷卻系統(tǒng)的設計8.1塑模溫控制系統(tǒng)設計在注射過程中,模具的溫度直接影響著制品質量和注射周期,各種塑料的性能不同,成型工藝要求的不同相應的模具對溫度要求也不同, ABS在注射成型時所需的模具溫度為4060度之間。對任何塑料制品，模溫波動較大都是不利的。過高的模溫會使制品在脫模后發(fā)生變形，延長冷卻時間，使生產(chǎn)率下降。過低的模溫會降低塑料的流動性，難于充滿型腔，增加制品的內應力和明顯的溶接痕等缺陷。由于模溫不斷地被注入熔融塑料加熱，模溫升高，單靠模具自身散熱不能使其保持較低的溫度，因此必須加

37、冷卻機構。8.2冷卻裝置系統(tǒng)的設計要點（1）實驗表明冷卻水孔的數(shù)量愈多，對制品的冷卻也愈均勻。（2）水孔與型腔表面各處最好有相同的距離，即孔的排列與型腔形狀相吻合，水孔邊距型腔的距離常用1mm。（3）對熱量聚積大溫度上升高的部位應加強冷卻。（4）進水管直徑的選擇應使水流速度不超過冷卻水道的水流速度，避免產(chǎn)生過大的壓力降。冷卻水道直徑一般不小于4mm,常用46mm。（5）凹模、凸?；虺尚托托緫謩e冷卻，并保證其冷卻平衡。（6）冷卻水道不應穿過沒有鑲塊或其接縫部位，水道連接必須密封以免漏水。（7）復式冷卻循環(huán)并聯(lián)而不應串聯(lián)。（8）進、出口冷卻水溫差不應過大，以免造成模具表面冷卻不均。108.3冷卻

38、系統(tǒng)的計算塑料傳給模具的熱量：Q=nmC(-) （kJ/h）式中Q單位時間內塑料傳給模具的熱量（kJ/h） n每小時的注射次數(shù)，取n=50 m每次注射的塑料量（kg） C塑料的比熱容（J/kg），C=1047 J/kg 熔融塑料進入模腔的溫度（） 制品脫模溫度（） Q=5012.81047（180-60）=8.1kJ/h冷卻時所需要的冷卻水量：= Q/（-） （kg）式中通過模具的冷卻水質量（kg） 導熱系數(shù)（ -）進出水溫度差（），不應太大，取3=1.2710/10553=25592.4kg根據(jù)冷卻水處于湍流狀態(tài)下的流速v與水管道直徑d的關系，確定模具冷卻水道的水道直徑d為： d=()21v

39、rp1M107 （mm）式中v管道內冷卻水的流速，一般取0.82.5m/s，取1.6m/s 水的密度（kg/） d=(70x25592.4/3.14x1.6x) =15.7mm取冷卻水道的直徑d=14mm冷卻管道總傳熱面積： 式中R冷卻管道壁與冷卻介質間的傳熱系數(shù)（J/） R= （J/） f與冷卻介質有關的物理系數(shù)， f=7.22模溫與冷卻介質之間的平均溫差，=30 R=8.510 J/ A=3025592.45 108.5=0.001冷卻孔道的孔數(shù)： 式中A冷卻裝置總的傳熱面積（） d冷卻水道管道直徑（m） L冷卻管道長度（m） n=3-3-10181014x -p3102因此，冷卻水道在動

40、、定模板之中各取一道冷卻水路就可以達到冷卻效果。由于塑件材料為ABS，其注射成型模具并無加熱要求。8.4冷卻水管的結構設計冷卻水管分布在定模板和動模板上，直徑是14mm。定模板和動模板上分別開有冷卻水道，塑件的上下各有一道冷卻水道，實現(xiàn)了最大冷卻效果，如下圖14所示；圖14 冷卻水管的設計圖第九章 模具的工作過程原理 模具完成一次注塑塑件產(chǎn)品主要有以下流程：（1）對塑料ABS：對其色澤、粒度及雜質檢驗，并進行適當?shù)母稍?；?）清理模具型芯、型腔，并噴上脫模劑，將模具裝上注塑機并合模鎖緊模具，對注塑機和模具進行預熱，預熱溫度設定為80-85，預熱時間2-3小時；（3）將ABS塑料粒倒入注塑機，對

41、塑料進行預塑化，對注塑機設置以下參數(shù)： 螺桿轉速（r/min）：30 料筒溫度（）后段：150170 中段：165180 前段：180200 噴嘴溫度（）170180 模具溫度（）：5080 注射壓力（Mpa）：60100保壓壓力（Mpa）：60100成型時間（s）：注射2090；保壓05；冷卻時間20120；成型周期(s)：50100（4）開始注射，注射過程包括充模、保壓、放氣、固化成型、脫模等如圖15所示，注塑機螺桿注嘴前進與澆口套11的左端圓弧接觸，住嘴射出熔融狀態(tài)的ABS料由澆口套11流入型腔12，直至充滿整個型腔，然后開始保壓冷卻；（5）脫模工作過程及原理 如下圖15所示，開模時，注

42、塑機上的運動模板5帶動模具動模向右移動，移動的距離至少要大于此塑件產(chǎn)品在脫模方向長度的兩倍，以便于塑件產(chǎn)品取出容易，動、定模分開后由于塑件與型芯6的包緊力大于與型腔12的包緊力，從而使塑件產(chǎn)品留在動模一側，塑件包在型芯6上，澆口套11中的凝料也被拉料桿拉出與塑件連在一起。當開模完全后，動模停在遠處不動，注塑機推桿推動頂針板往左走，頂針板及頂針固定板帶動頂針4往左頂出塑件產(chǎn)品，隨后塑件及凝料自動脫落，澆口部分需要人工切除。（6）塑件的后處理塑件后處理包括：退火和調濕處理。退火處理是指將塑件在定溫的加熱液體介質或熱空氣循環(huán)烘箱中靜置一段時間，然后緩慢冷卻。其目的是減少塑件內部產(chǎn)生的內應力，這在生產(chǎn)厚壁或帶有金屬嵌件的塑件時更為重要。調濕處理是指將剛脫模的塑件放在熱水中，隔絕空氣，防止塑