连接盖注塑模具设计.docx

课程设计报告课程名称:连接盖注塑模具设计指导老师:班级:姓名:学号:学期：20222023学年第1学期摘要本次课程设计的选定题目为连接盖注塑模具设计，本次设计以市面上常见的塑料连接盖为对象来分析设计塑料模具，在电脑软件技术的辅助下，完成产品的绘制和一整套注射模具的设计优化历程。具体内容包含三维图、二维图以及说明书三个部分。首先对塑料连接盖的结构分析选择的材料进行剖析；选择合适的注射机器；制定恰当的模具方案。其次在AutoCAD软件的帮助下完成整套模具的型芯型腔、顶出系统、冷却方式以及模架的设计，在这个过程中要充分思考模具的合理性以及难易程度，尽可能减短生产周期，控制好生产维护的成本，确保得到的产品在工艺质量方面的可靠性，使得模具的尺寸精度准确；最后在说明书部分将设计过程和理念进行总结归纳，顺利完成本次课程设计。关键词：材料；注射机；顶出；冷却目录第1章产品工艺分析-1-1.1产品尺寸结构分析-1-1.2产品材料分析-2-1.3脱模斜度-3-1.4壁厚-3-1. 5尺寸精度的选择-3-第2章初选注塑机-4-1.1 塑件体积和重量计算-4-2. 2初选注射机-4-第3章成型方案确定-6-3. 1分型面-6-4. 2型腔确定-7-第4章浇注系统的设计-8-4.1 主流道设计-8-5. 2分流道设计-9-4.3 浇口的设计-9-4.4 冷料穴的设计-10-4.5 排气设计-11-第5章成型零件的设计-12-5.1成型零件具备的性能-12-5.2成型零件的结构-12-5.3成型零件的工作尺寸计算-13-第6章模架的设计-17-1.1 模架的选择-17-1.2 模板的尺寸设计-17-第7章其他系统的设计-19-7 .1导向机构的设计-19-7.1 脱模机构的设计-20-7.2 冷却系统-21-7.3 复位机构设计-21-第8章注塑机的校核-22-8. 1最大注射量的校核-22-8 .2开模行程的校核-22-9 .3锁模力的校核-22-10 4注射压力的校核-23-第9章结论-24-第1章产品工艺分析1.1 产品尺寸结构分析SECTIONC-C图1-1零件图塑料连接盖产品最大外轮廓为28mm,高度为IImm。通过对塑料连接盖的分析可知,产品结构并不复杂，外侧壁存在一处外缘结构。需求量大，外观质量要求不高，是工厂里比较简单实用，常见的壳体结构。在设计时注重模具与注射机相匹配以提高生产力和经济性、保证塑件精度，并考虑模具设计时应合理确定型腔数目。1.2 产品材料分析原材料的的性质直接与模具生产的产品质量有很大的关系。在开始设计之前，了解材料的性能和参数，随后根据材料的性质参数进行模具设计，从而判断并设计产品的成型方案、浇注系统以及确定合适的浇口位置，降低冷却收缩给产品质量带来的影响。本次产品采用的式聚丙烯（PP）。PP是一种半结晶性材料，它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。PP的强度随着乙烯含量的增加而增大。PP的维卡软化温度为150。由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。PP不存在环境应力开裂问题。通常，采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性。PP的流动率MFR范围在1-40。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料，共聚物型的强度比均聚物型的要高。由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.8-2.5%。并且收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到O.7%o均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。然而，它对芳香烧（如苯）溶剂、氯化烧（四氯化碳）溶剂等没有抵抗力。PP也不象PE那样在高温下仍具有抗氧化性。材料表：基本资料：备注：PBTPCPC+ABSPE(MDPE) PE(1.DPE) PET PETG PETGPF PAPCMPPPPGRPPO PPS PSPSOPTFE PUR PVC (软质)代号：PPI、质轻，可浮于水中。全名：聚丙烯（百折胶）收缩率：1.0 2.5 % 比 重：0.902 0.906熔融温度:230 , 275 *C%瞬结Ip糜匕容中的延伸性和抗痛为性能。1.模具温度影响结晶程度。成型模温：15Z 65弋成型压力：100 130 Mpa流长比：IoO 200结晶性：半结晶性射速：高速注射图1-2材料特性图2高速注塑可减小内部压力。幺高港低速注塑可减小成 品嬲。1.3 脱模斜度塑料制件在冷却后收缩会使塑件紧紧包住模具型腔中的凸起部分或型芯，为了使制件能够顺利的从型芯或型腔凸起的部分取出，并防止脱模时照成塑件的损坏，因此塑件具有足够的脱模斜度的地方在塑件的内外表面的脱模方向，塑料连接盖将设计成外边拔模1.0°,并设计复合的推出机构将其推出，所以内部较小面脱膜斜度将不是那么重要。1.4 壁厚塑件厚度要尽可能均匀，不均匀壁厚的塑件在硬化的过程中会收缩率不均匀，塑件冷却后将会在内部产生内应力，使塑件产生各种缺陷，列如缩孔、翘曲、裂纹，甚至开裂等,塑料连接盖其制件的形状均匀壁厚也均匀为1.01.5mm,不会出现以上的情况。1.5 尺寸精度的选择塑件的尺寸精度是决定塑件制造质量的首要标准，然而，在满足塑件使用要求的前提下，设计时总是尽量将其尺寸精度放低一些，以便降低模具的加工难度和制造成本。对塑件的精度要求，要具体分析，根据装配情况来确定尺寸公差，该塑件是一般民用品，所以精度要求为一般精度即可，但是由于要保证径向精度，所以在孔位处应该对精度要求高些,对其要有公差配合要求，应选择高精度。根据精度等级选用表，PP材料的高精度为3级，一般精度为45级。第2章初选注塑机1. 1塑件体积和重量计算图27零件体积图查得PP塑料的密度为p=0.95gcm3,成型收缩率为1.02.0%,在这里取1.5%。计算塑件的体积：V1.8cm3(通过三维软件计算)计算塑件重量：W=Vp=1.8cm3×0.95gcm31.8g2. 2初选注射机为确保塑件质量，注塑模一次成型的塑件质量(包括流道凝料质量)应在公称注塑量的35%75%范围内，最大可达80%,最小不小于10%o为了保证塑件质量，充分发挥设备的能力，选择范围通常在50%-80%o此次产品的重量ml为1.8g。通常产品的浇注系统重量大概为产品重量的(0.21)倍，这里取0.5倍，流道的重量大概为m2=0.9g0单次生产所需求的塑料总质量m塑=ml+m2=2.7g<>以注射机最大注射容量的百分之八十要大于制品的体积为基础，按下式计算结果：80%Xm注>m塑=nX(ml+m2)m注>nX(ml+m2)80%=3.375go根据注射机最大注射重量，参考下列注塑机参数,选择xs-zy3025螺杆式注射机。表2-1xs-zy3025螺杆式注射机的主要技术参数项目参数项目参数最大注射量（Cm3）27定位孔直径（mm）55螺杆直径（mm）30锁模力（KN）250注射压力（MPa）116开模行程（mm）160合模方式肘杆最大模具厚度（mm）300拉杆间距（mm）235最小模具厚度（mm）150喷嘴球半径（mm）10推出行程（mm）140第3章成型方案确定3.1分型面分型面设计应尽量简化脱模部件，塑件脱模为了方便，塑件在开模时要留在动模部分（塑件的顶出机构一般设在动模部分）。因为塑料连接盖采用自动脱模，塑件成型后必然留在型芯上，因此型腔可设在动模上，开模后即可自动脱模。如型腔设在动模上，则使手动脱模不便。分型面设计需遵循下面的原则：1 .方便浇注系统的布置。2 .为了使气体方便排出模腔，分型面尽可能与底座底面重合。3 .模具总体结构简化，最好采用平直分型面，最好减少分型面数目。4 .便于塑件顺利脱模，塑件最好在动模一侧进行脱模。5 .便于模具加工制造。6 .对侧向抽芯的影响。7 .考虑模具制造的难易程度。根据以上的模具结构考虑，其制件的制造和装配有一定的要求，因考虑其外面为光滑面，从模具的中央经过一次分型后制件推出将不受刮坏外观面影响。如图3-1所示，采用最上方这样一个平直的分型面，模具浇道在定模一侧，塑料连接盖上部分在定模上，这样使制件无论在成型制造方面，还是取出都是非常简单的。3. 2型腔确定根据产品需求大批量的要求，此次设计应考虑多型腔设计。根据注塑机的最大注射量,型腔确定为一模四腔的方案。型腔的强度和刚度是注塑模设计中经常需要考虑的问题。因注塑模的型腔在成型压力作用下容易产生变形，其变形量必须在允许范围以内，如变形量过大，则将会导致型腔的扩大而易出毛边，使塑件尺寸增大，甚至造成型腔的破裂。另外，当塑件成型后，压力消失时，型腔又会因弹性恢复而收缩，若收缩尺寸大于塑料的收缩率时，则会使型腔紧紧地包住塑件而造成开模困难，或因此引起塑件残留在定模上而使脱模困难，甚至损坏塑件。因为塑件为圆形对称，所以型腔也为相对的均衡排列。图3-2型腔分布第4章浇注系统的设计浇注系统是注塑模具中由注射机喷嘴到型腔的一段进料通道，其结构组成主要由主流道、分流道、浇口和冷料穴四部分组成。它的设计结果的可行性将直接对制品的成型质量起到至关重要的作用，因此在模具设计中占有非一般的地位。4.1主流道设计主浇道是指从注塑机喷嘴与模具接触的部位起，到分流道为止的一段。作用：主流道是指注射机喷嘴与模具接触处到分流道的一段塑料熔体流的通道，一般呈圆锥形。1主流道结构设计(I)为了便于凝料从主浇道中拔出，主流道设计成圆锥形，其半角在1°3°内选取。内壁必须光滑，表面粗糙度应有R1=04Mno(2)主浇道的小端直径S2=Q+(0.5TmM,常取48mm,视塑件重量及补料需要而定。(3)主浇道截面直径的推荐值可查表5-127(4)主流道大端处应呈圆角，其半径常取r=l3mm,以减小料流转向速度时的阻力。(5)主流道的一端常设计成带凸台的圆盘，其高度h为510mm,并与注射机固定模板的定位孔间隙配合。(6)衬套的球形凹坑深度常取35mm,R2=Ri÷(l-2)o(7)在保证塑件成型良好的前提下，主流道长度1.应尽可能短些。通常主浇道可取小于或等于60mmO主流道尺寸：根据所选注射机，则主流道小端尺寸为：1.>2=D+(0.5-mm)=1.5÷0.5=2mm主流道球面半径为：/?2=7?!+(1-2nn)=0+(12)mm=10+lmm=lImm。4. 2分流道设计分浇道是指主浇道与浇口之间的这一段，它是熔融塑料由主浇道流入型腔的过渡段，也是浇注系统中通过断面面积变化和塑料转向的过渡段，能使塑料得到平稳的转换。作用：分流道是主流道与进料口之间的一段通道。塑料熔体在分流道改变流向，对多型腔模具起着向各型腔分配塑料的作用。4.1 道的截面设计(1)根据理论分析可知，在同等截面面积的条件下，正方形的周边最长，圆形最短。因此从增大传热面积考虑，分流道的截面最好擦用正方形。(2)从减小散热面积考虑，分流道的截面宜采用圆形。(3)从压力损失考虑，由于在同等断面积时圆形的周边比正方形的短，因此料流阻力小，压力损失小。2分流道的尺寸根据塑料的品种来粗略地估计分流道的直径，本塑件选用的材料为PS。分流道尺寸应在4.09.5mm之间选取。由于成形件的壁厚为3.0mm,这里选取分流道直径为6mm。分流道长度：1.=2×10=20mm;分流道截面积：A=6.28mm2;由模具结构确定，应尽可能短些为好。根据凹凸模结构尺寸及浇口套的各结构尺寸，确定分流道长度为20mm。4.3 浇口的设计浇口又称进料口或内流道。踏实分流道与塑件之间的狭窄部分，也是浇注系统中最短小的部分。1浇口的断面设计浇口的断面形状常用圆形和矩形，而矩形浇口用得比较广泛。根据经验，浇口断面积雨分流道断面积之比约为0.03-0.09,浇口长度约为0.52mm°2浇口形式的选择浇口的形式：(1)侧浇口：普通侧浇口、扇形浇口、平缝式浇口、护耳式浇口、隙式浇口(2)点浇口：一般点浇口和潜伏式浇口(3)盘环型浇口：盘状浇口、分流浇口、直接浇口、轮辐式浇口、爪形浇口、圆形浇口结合设计采用的是多型腔的模具，而多型腔通常先用直接浇口、盘环型浇口、点浇口等型式，而像普通盆形、罩形、壳形塑件，外形不大的各式容器，都可以成功地采用侧浇口、点浇口和潜伏式浇口，综合考虑塑料连接盖的模具设计，则采用侧浇口。侧浇口具体形状如下图42,此次浇口选择为圆形形状表面粗糙度Ra不低于0.4m,以此初步设计浇口尺寸：小端直径取d=1.0mm；长度1.=2.0mm0图4-2侧面浇口4.4 冷料穴的设计1冷料穴的结构冷料穴是用来储藏注射间隔期间产生的冷料头的，防止冷料进入型腔而影响塑件质量,并使熔料能顺利地充满型腔。冷料穴又叫冷料井。卧式或立式注射机用模具的主流道在定模一侧，模具打开时，为了将主流道凝料能够拉向动模一侧。并在顶出行程中将它脱出模外，动模一侧应设有拉料杆。作用：冷料穴是在主流道或分流道末端的延伸部分，客观存在贮存开始进入模具的部分冷料。防止冷料堵塞浇口或进入模具型腔，以提高塑件的熔体强度。2拉料杆形式的选择钩形（Z形）拉料杆、球形拉料杆、圆锥形拉料杆、及拉料穴。球形和圆锥拉料杆头部制成正圆锥形的，依靠塑料收缩的包紧力而将主流道凝料拉紧，这种拉料杆与推板顶出机构同时选用，既起到拉料作用，又起到分流锥的作用，其缺点是小型塑件不便开设冷料穴，综合考虑设计模具及这种形式的适合范围，故不选用。综上所述，拉料杆选用Z形拉料杆，冷料穴图示如下：图4-3Z形拉料杆、冷料穴示意图确定拉料杆的机构尺寸图中d=6mm,由此查表得：D=IOmm,H=6mm,根据实际情况1.=I45mm。4. 5排气设计排溢是指排出充模熔料中的前锋冷料和模具内的气体等。广义的注射模排溢系统包括浇注系统部分的排溢和成型部分的排溢，通常所说的排溢是指成型部分的排溢。在高速注射成型时，考虑排气是很必要的。否则，会引起塑件局部碳化烧焦，或使塑件产生气泡，或使塑件熔接不良而引起塑件强度降低，甚至阻碍塑料填充等。因此要设有排溢系统。排气槽的开设位置，通常是通过试模后才能正确地确定。根据此次情况下可利用模具分型面或模具零件间的配合间隙排气，这是可另开排气槽。第5章成型零件的设计注射模具闭合时，成型零件构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、镶拼件，各种成型杆与成型环。成型零件承受高温高压塑料熔体的冲击和摩擦。在冷却固化中形成了塑件的形体、尺寸、和表面。在开模和脱模时需克服与塑件的粘着力。在上万次、甚至几十万次的注射周期，成型零件的形状和尺寸精度、表面质量及其稳定性,决定了塑料制品的相对质量。成型零件在充模保压阶段承受很高的型腔压力，作为高压容器，它的强度和刚度必须在容许值之内。成型零件的结构，材料和热处理的选择及加工工艺性，是影响模具工作寿命的主要因素。4.1 成型零件具备的性能由于成型零件的质量直接影响到塑件的质量，且与高温高压的塑料熔体接触，所以必须具备一下性能网：(1)具有足够的强度和刚度，以承受塑料熔体的高温和高压；(2)具有足够的硬度和耐磨性，以承受流料的摩擦和磨损；(3)具有良好的抛光性能和耐腐蚀性能；(4)零件的加工性能好，可淬性良好，热处理变形小；(5)成型部位须有足够的位置精度和尺寸精度。5. 2成型零件的结构由于成型零件直接与高温高压的塑料相接触，它的质量直接影响道塑件质量，因此要求它有足够的强度、刚度和耐磨性以承受塑料的挤压力和料流的摩擦力；材料的抛光性能要好，表面应光洁美观，一般表面粗糙度值要求应在Ra0.4一下，以保证塑件表面光亮美观、容易脱模。若成型光学用的塑件模具,型腔表面应达到镜面。通常成型零件都应进行热处理,使气硬度达到HRC40以上。如成型产生腐蚀气体的塑料，如PVC、POM>PF等,还应选择耐腐蚀的合金钢或进行镀格处理。为保证成型质量，成型部位须有足够的尺寸精度，通常孔类零件精度为H8-H10,轴类零件精度为h7-hl01、模具的型腔：凹模是成型塑件外表面的不件。按其结构不同,可分为整体式凹模、整体嵌入式凹模、局部镶嵌式凹模、大面积镶嵌式凹模、四壁拼合式凹模和拼块式凹模。(1)整体式凹模整体式凹模由整块金属材料加工而成,这种凹模结构简单,成型塑件质量较好。但对于形状复杂的型腔,其加工工艺较差。因此,在先进的型腔加工机床尚未普遍应用之前,整体式凹模适用于小型且形状简单的塑件成型。(2)整体嵌入式凹模对于小型塑件采用多型腔塑料模具成型时,通常采用冷挤压电加工、电铸或超塑性成型等方法制成单个凹模,然后整体嵌入模板中,这种凹模可称为整体嵌入式凹模,这种结构的凹模形状、尺寸一致性好,更换方便。凹模的外形通常是圆柱形。若塑件不是旋转体时,整体嵌入式凹模可用销钉或平键定位防转。(3)局部镶嵌式凹模在有些塑件成型用的凹模上,有的部位特别容易磨损,或者难以加工,这时常把凹模的这一部位做成镶件,然后嵌入模体(4)大面积镶嵌式凹模对形状复杂的凹模,为便于机械加工、研磨、抛光积热处理等而采用大面积镶嵌式凹模。当凹模底部比较复杂或尺寸较大时,可把凹模做成通孔型,在镶上底部。(5)四壁拼合式凹模对于大型和形状复杂的矩形凹模,可将四壁和底部分别加工,经研磨后压入模套,侧壁之间采取斜锲连接，以保证配合的准确性。联接成0.30.4mm的间隙,使内侧接缝紧密。在四角，嵌入件的转角半径R应大于模板的转角半径r0(6)瓣合式凹模对于侧凹的圆形塑件,如骨架类塑件和带有嵌件的塑件,为了塑件能顺利地从型腔内取此凹模常有相同的两块或多块拼成,成型时瓣合瓣开。常见的瓣合式凹模式两瓣组合。由于整体嵌入式型腔是直接加工在型腔板上的,有较高的强度和刚度,使用中不易发生变形由于该塑件较小,而且形状简单,型腔加工容易实现,可以由线切割以及电火花成型加工来完成其加工过程,故可以采用整体嵌入式结构。2、模具的型芯：整体镶嵌式型芯可以节约贵重的模具钢，便于机加工和热处理,修理更换方便，同时也有利于型芯的冷却和排气。所以采用镶嵌式型芯。5.3成型零件的工作尺寸计算根据实用模具设计与制造手册，成型零件的工作尺寸的计算采用平均收缩法，有下列计算公式：1、型腔的工作尺寸计算型腔径向尺寸：1.M=(I+SCP)1.s-产(5-1)型腔的深度尺寸：HM=(1+Scp)-÷(5-2)以上式中，1.M型腔径向尺寸(mm)1.s、IS塑件径向公称尺寸(mm)Hm型腔深度尺寸(mm)Hs塑件高度公称尺寸(mm)hs塑件深度公称尺寸(mm)Scp塑料的平均收缩率(&(Scp=°°丁2=1.5%)&塑件公差值(mm)(实用模具设计与制造手册表6.45)模具制造公差(mm)(一般取8=A)3对于型腔径向尺寸来说，已知1.s=22.00,=0.86,Z=O.2861.s=28.00,=0.86,Z=O.286将以上数据代入式中，可得：1.M=(1+1.5%)x22-x.86=21.68502861.M=(1+1.5%)x28-x.86=27.775J0-286对于型腔深度尺寸来说，已知HSf6.50mm,=0.24,Z=O.08将以上数据代入式中，可得：H11=(1+1.5%)x6.5-|x0.24°08=6,43750082、型芯的工作尺寸计算:型芯径向尺寸:1.M=d+Scp)1.s+j12型芯的深度尺寸:H=(1+Scp)%+衬应以上式中,1.u型芯径向尺寸(mm)1.s.Is塑件径向公称尺寸(mm)Hm型芯深度尺寸(mm)Hs塑件高度公称尺寸(mm)hs塑件深度公称尺寸(mm)Sep塑料的平均收缩率(盼(Scp=001÷0°2=1.5%)&塑件公差值(mm)(实用模具设计与制造手册查表6.45)对于型芯径向尺寸来说，1.s=19.00,已知二0.86,Z=O.2861.s-23.00,=0.86,Z=O.286将以上数据代入式中，可得:1.M=(1 + 1.5%)xI9+-x0.86=19.930o2a4-O.Zo1.m=(1 + 1.5%)x23+-x0.86=23.990aoca4-U.Zo对于型芯深度尺寸来说，己知HSf4.50mm,=0.24,Z=O.08将以上数据代入式中，可得:HMl=(1+1.5%)x4.5+-x.242o08=4.72758图5-2型芯第6章模架的设计6.1模架的选择由于本模具设计采用的是一模四腔侧浇口浇注，所以经综合考虑在标准模架中选择4035-CI型标准龙记模架进行修改，其结构如6-1所示：图6-1模架结构6.2模板的尺寸设计1、定模座板定模座板是该注塑模具与注射成型机连接固定的板，钢为45钢。定位环用4个M16的内六角螺钉与座板相互连接；定模坐板和浇口套的之间的配合公差我们选为H7m6配合。定模座板的尺寸为40OmmX40OmmX30mm。2、动定模凸、凹模受力的作用，其尺寸需要进行强度或刚度校核来确定。根据5.3节的计算结果，只要凹模的长边满足180mm就可以达到尺寸要求，但考虑到导柱和导套、螺钉、冷却水孔等对模架强度、刚度的削弱作用，实际生产中都取比理论值大得多的值，在本设计中，在长度方向，取模仁到模具边的单边宽度为45mm以上，在宽度方向，取模仁到模具边的单边宽度为50mm以上(实际生产中宽度方向的边值一般比长度方向的边值大)。所以凸、凹模尺寸确定为260x19Ommo定模厚度为60mm,动模厚度为40mm。3、动定模扳计算定模板厚度和动模板厚度时，考虑在注射成型时型腔中有很大的成型压力，当塑件和凝料在分型面上的投影面积很大时，若定模厚度不够，则极有可能使模架发生变形或者破坏，所以定模板厚度尺寸需要校核才能确定，根据前文知道，动定模厚度需满足强度要求，为了安全，取定模板厚度为90mm,动模板厚度为70mm。径向尺寸为40OmmX350mm。4、垫块在本模具中，支承件为垫块。其主要作用是链接动模固定板和动模垫板，以及能将制件推出所创造空间，还有调节模架的总厚度，来实现注塑机的正常工作。对于该模具，采用平行垫块。由于它主要是承受压力，所以材料可选用S45C钢。垫块的高度计算式如下:H垫块=h限钉+h顶垫+h顶固+S顶+h型块+(36mm)(6-1)式中：h垫块为垫块的高度，mm；h限钉为顶出板限位钉的高度，此处为Omm；h顶垫为顶杆垫板的厚度，mm；h顶固为顶杆固定板的高度，mm；S顶为脱出塑件所需的顶出行程，mm；h型块为型块固定板的厚度，mm；(36mm)表示顶出行程的富裕量，以免顶出板顶到动模垫板。h垫块=5+20+40+25+4=94mm,考虑安全问题，可取h垫块=Ilomm。垫块的尺寸确定为40mmX63mmX11Ommo5、动模座板模具放在注塑机上注射成型时，可通过动模座板固定在注塑机移动侧上。动模板的尺寸可确定为40OmmX40OmmX30mm。6、顶针板长宽高40OmmX220mm,厚20mm,材料为45钢。7、顶针后板长宽高40OmmX220mm,厚25mm,材料为45钢。第7章其他系统的设计7.1导向机构的设计注射模的导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种类型。导柱导向机构用于动、定模之间的开合模导向和脱模机构的运动导向。锥面定位机构用于动、定模之间的精密对中定位。设计导柱和导套需要注意的事项有：（1）合理布置导柱的位置，导柱中心至模具外缘至少应有一个导柱直径的厚度；导柱不应设在矩形模具四角的危险断面上。通常设在长边离中心线的1/3处最为安全。导柱布置方式常采用等径不对称布置，或不等直径对称布置。（2）导柱工作部分长度应比型芯端面高出68mm,以确保其导向与引导作用。（3）导柱工作部分的配合精度采用H7f6,低精度时可采取更低的配合要求；导柱固定部分配合精度采用H7m6;导套外径的配合精度采取H7m6o配合长度通常取配合直径的1.52倍，其余部分可以扩孔，以减小摩擦，降低加工难度。（4）导柱可以设置在动模或定模，设在动模一边可以保护型芯不受损坏，设在定模一边有利于塑件脱模。导柱导向是指导柱与导套（导向孔）采用间隙配合使导柱在导套（导向孔）内滑动，配合间隙一般采用H7f6级配合。导柱的基本结构形式有两种。一种是除安装部分的凸肩外，长度的其余部分直径相同，成为带头导柱GB4169.4-84o另一种是除安装部分的凸肩外，使安装的配合部分直径比外伸的工作部分直径大，成为有肩导套GB4169.5-840带头导柱用于生产批量不大的模具，可以不用导套。有肩导套用于采用导套的大批量生产并高精度导向的模具。为了减小导柱导套的摩擦，有的导柱开设油槽。小型模具常采用带头导柱，大型模具常采用有肩导柱。本模具采用加有槽的带头导柱。导柱导套示意图7-1如下:7.2脱模机构的设计在注射成型的每一循环中，塑件必须从模具的型腔及型芯中被脱出，这一完成塑件脱出的机构成为脱模机构，也称顶出机构。脱模机构的设计一般遵循以下原则：塑件滞留于动模边，以便借助于开模力驱动脱模装置，完成脱模动作。由于塑件收缩时包紧型芯，因此推出力作用点尽量靠近型芯，同时推出力应施于塑件刚性和强度最大的部位。结构合理可靠，便于制造和维护。本设计使用简单的推杆脱模机构，因为该塑件的分型面简单，结构也不复杂，采用推简单的脱模机构可以简化模具结构，给制造和维护带来方便。顶出距离的确定：在顶出零件的作用下，铸件从成型零件上脱出的距离称为顶出距离。顶出距离S一般按动模成型零件凸出的最大高度H来考虑，通常按下面的公式：S>l3H(mm)全自动注塑机生产时：根据实际选取S=H+(2-5)mm综合考虑，动模成型尺寸最深为47mm,所以S>50mm较为合理。1.推杆的长度推出部分长度为动模各板厚度，加上推出行程；再加上固定部分的长度1.=20+60+30.3+40+47=197.3mm2.推杆固定部分的直径d=6mm,固定台阶直径D=IOmm,台阶高度H=6mmo下图是顶杆分布图：7.3冷却系统塑料注射模温度调节能力的好坏，直接影响到塑件的质量，而且也决定着生产效率的高低，塑件在型腔内的冷却力求做到均匀、快速，以减少塑件的内应力，使塑件的生产做到优质高效率，温度调节系统在模具中的作用是至关重要的。冷却水道形式大体分为沟道式冷却、管道式冷却和导热杆式冷却。本模具采用的是沟道式冷却，沿型腔边缘设置若干并联或串联的循环水路。由于该塑件体积比较小，所以水道采用直水道直径为8mm。fir-=fr-1-图7-3冷却系统2÷÷÷7.4复位机构设计模具顶针板需要复位机构才能返回原位，复位弹簧的作用是在注射机的顶棍退回后，模具合模之前将推杆板推回原位，因此复位弹簧有先复位的功能。但是复位弹簧容易失效,尤其是在弹簧的压缩比及预压量的选取不合理时，复位弹簧会很快疲劳失效。即使选择合理，复位弹簧也有一定的寿命。一旦失效，则会失去先复位的功能，因此复位弹簧不能单独使用。本次设计采用复位杆加弹簧复位机构，有利于提升弹簧的有效寿命，带动推杆板先复位。第8章注塑机的校核8.1最大注射量的校核塑件的体积必须与注射机的最大容量相匹配。为了确保正常成型，最大注射容量应稍大于塑料工件的体积，其中包括浇道和飞边。生产中最大注射量以注射机的最大容积设定，按下列公式核验：KVo（Vi+V浇）Xn（8-1）0.8X27工（1.8+0.9）X421. 6工10.8式中：Vo一注射成型机最大注射量（Cm3）,27cm3；%一单个塑件的体积（Cm3）V浇一浇道飞边的体积（Cm3）n一型腔个数K-利用系数，K=O.8根据上述结果，可以判断该型注射机满足要求。1.1 2开模行程的校核因为我们知道模具的最大开模行程S山与模厚没有关系，所以：SmaxH,+H2+（5-10）mm（8-2）式中：比一推出距离（脱模距离）（mm）M一包含浇注系统在内的注射高度（mm）H=12mm,H2-IOOmnit得知最大S=122mm,而该型注射机的最大开模行程16Omm,所以注射机参数和制品匹配。8.3 锁模力的校核锁模力是注塑机夹紧机构在模具上的最大夹紧力。产品注塑成型时熔体会对型腔产生胀型力，如果注塑机锁模力较小会使整个模具胀开，所以注射成型机标定的锁模力应符合下列算式：FOHKPA分XIOO（8-3）250×101/3×116X30×100250000116000式中：F。一注射成型机公称锁模力（N）P一注射压力（MPa）Ki压力损耗系数，取KI1323A分一产品和浇注系统的投影面积之和（CnI2）根据上面计算结果，所选择注射机满足要求。8.4 注射压力的校核根据模具大典可知，一般制品的成型压力为70-100MPa,不大于该型注射机的注射压力116MPa。第9章结论本文主要针对塑料连接盖零件，对其进行塑料模具设计。本文介绍了注射成型原理和工艺过程；根据塑件要求选择合适的注塑机，进而选择合适的浇注系统与冷却系统；通过计算，对导向机构、脱模机构和脱模机构进行设计。该模具的凸凹模采用镶嵌式型腔，结构简单、合理，改善了模具加工的工艺性，降低了模具的生产成本，保证了模具运动平稳可靠。采用单分型面设计，分散了脱模力，使塑件能顺利脱模，并有利于提高塑件的成型质量。该模具总体结构设计合理。成型的塑料连接盖塑件质量合格稳定，使塑件质量符合设计和使用要求。通过本次设计让我学会了运用所学知识解决实际问题的能力，让我掌握了塑料模具设计的基本程序和方法，巩固、深化和扩展了我对所学的专业课程和专业知识，实例了我正确的工程设计思路，培养了我查阅和使用标准、规范、手册、图册及相关资料的能力以及计算、绘图、数据处理、计算机辅助设计等方面的能力。参考文献苏瞧忠定模模内自动脱螺纹注塑模设计J.模具技术,2014:9-10.衡斌.注塑模具设计与制造标准化体系的研究J.数字产业,2014:2526.3刘建元，闫丽静，李炳，高俊国.基于S1.M快速成型方法的注塑模具随形冷却水路关键技术研究J制造业自动化,2014:20-23.朱朝晖，刘进明，缪玉芳.基于二次顶出采用斜刃凸模精确冲切进料口精密注塑模具的设计J.电加工与模具,2014:4-85宋小辉,王芳,吴灵芳.西门子电器开关精密注射模设计J.工程塑料应用.2014:25-27.6许鹤峰,陈言秋.注塑磨具设计要点与图例M.化学工艺出版社，2012:10-15冯刚,田雅萍,张朝阁.注塑模具冷却系统的关键技术及研究进展J.工程塑料应用，2014:10-14.网彭华,杨继昌,陈炜,吕盾,基于UGII平台的注塑模具三维运动仿真J.模具技术,2004:5-6.9王向丽，史红，丽平，基于GU建模模块的注塑模具设计J.实验研究,2014:31-32.10傅斌.精密注塑模具的设计加工及发展前景分析U1.科技资讯,2014:23-26.11魏峥,赵世季,孔建.汽车齿轮注塑模具的设计与研究U1.制造业自动化,2014:20-21.12屈华昌.塑料成型工艺与模具设计M.北京：机械工业出版社，2003.13周永泰.中国模具工业的现状与发展J.电加工与模具，2005(4)：8-12.14JianZhao,GengdongCheng,ShilunRuan,Zheng1.i.Multi-objectiveoptimizationdesignofinjectionmoldingprocessparametersbasedontheimprovedefficientglobaloptimizationalgorithmandnon-dominatedsorting-basedgeneticalgorithm.2015.15IreneFerreiraJ.A.Cabra1.PedroSaraiva.M.C.Oliveira.Amultidisciplinaryframeworktosupportthedesignofinjectionmoldtools.2013.