电热茶壶底模具毕业设计【毕业论文+cad图纸全套】

　　摘要

　　通模具按制造的产品分类，可以分为塑料模具（又分为注塑模具、铸压模具和吹塑模具）、冲压模具、铸造模具、橡胶模具和玻璃模具等。其中，尤以注塑模具和冲压模具用途广、技术成熟、占据的比重大。过对电器支架工艺的正确分析，设计了一副一模一腔的塑料模具。详细的叙述了模具成型零件包括型腔、型芯等设计，重要零件的工艺参数的选择与计算，浇注系统、冷却系统以及其它结构的设计过程，模架的选择原则。并利用PRO/E中的Plastic Advisor(塑料顾问)对设计完成的塑料模具进行了塑料流动分析。

　　关键词： 注塑模具；PRO/E；CAD

　　Abstract

　　Die by manufacturing the product category, can be divided into plastic molds (also divided into injection mold, pressure die casting and blow mould), stamping dies, die casting, rubber molds and mold, and other glass. Among them, especially injection molds and stamping die-use, technological maturity, which hold the majority.

　　A set of mould with one module and one cavities had been designed through the correct analysis of the technology of a toy’S top crust in the graduate design．The design and machining technology process of its molding part including the concave moulding plate、the protrude moulding plate、the moveing mould plate、the fix mould plate、the moulding seat，the choice and calculation of technology parameters of the importent part，the design process of extrusion outfit，inject system and other makeup were spe

　　Key words： injeetion mould；Pro／E；CAD

　　目 录

　　第一章 绪论5

　　1.1 塑料成形模具在加工工业中的地位5

　　1.2 塑料模具的发展趋势5

　　1.3 CDA/CAE/CAM 在塑料模具中的运用6

　　第三章 设计方案及参数的确定11

　　3.1 注塑机的确定11

　　3.2 浇注系统设计12

　　3.2.1 主浇道设计13

　　3.2.2 冷料穴的设计14

　　3.2.3 分流道的设计15

　　3.2.4 浇口的设计15

　　3.4 排气系统的设计17

　　3.5 冷却系统的设计18

　　第四章 模具的结构设计19

　　4.1 成型零件的设计19

　　4.2 动、定模的工作尺寸计算19

　　4.2.1 型芯设计19

　　4.2.2 型腔设计20

　　4.2.3 粗糙度设计21

　　4.2.4 X——综合修正系数设计21

　　4.2.5 形体尺寸公差设计21

　　4.3 机构的设技22

　　4.3.1 推出机构的设计22

　　4.3.2推杆（复位杆）的设计23

　　4.3.3 导向机构的设计23

　　4.3.4 拉料杆的设计24

　　4.4 注射模标准模架的设计25

　　4.4.1 模架设计25

　　4.4.2 动模板的设计26

　　4.4.3 定模板的设计26

　　4.4.4 定模座板设计27

　　4.4.5 动模座板设计27

　　4.4.6 垫块设计28

　　4.4.7 推杆固定板设计28

　　4.4.8 推板的设计29

　　4.5 模具的整体设计29

　　参考文献32

　　致谢33

　　第一章 绪论

　　随着现代制造技术的迅速发展、计算机技术的应用，在工业生产中模具已成为生产各种工业产品不可缺少的重要工艺装备。特别是在工信部装备工业司印发的了我国《模行业“十二五”发展规划》后，必将引导广大具行业企业和我国整个模具行业的发展。虽然我国的经济发展速度虽然放缓，但考虑到我国模具在国际上很有优势，预计2013年依旧有10%的增长，为我国模具行业在2020年进入世界模具强国奠定坚实的基础。

　　根据模具行业的发展趋势，此次毕业设计在杨红飞老师的指导下进行，通过对茶壶底壳的设计，运用以往学过的CAD和Pro/E了解注塑模设计方法，生产原理，为今后的学习工作打下更深厚的基础！

　　1.1 塑料成形模具在加工工业中的地位

　　模具是工业生产中的重要工艺装备，模具工业是国以经济各部门发展的重要基础之一。塑料模是指用于成型塑料制件的模具，它是型腔模的一种类型。

　　模具设计水平的高低、加工设备的好坏、制造力量的强弱、模具质量的优劣，直接影响着许多新产品的开发和老产品的更新换代，影响着产品质量和经济效益的提高。美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”，日本则称“模具是促进社会繁荣富裕的动力”。事实上，在仪表仪器、家用电器、交通、通讯和轻工业等各行业的产品零件中，有70%以上是采用模具加工而成的。工业先进的发达国家，其模具工业年产值早已超过机床行业的产值。

　　近年来，我国各行各业对模具工业的发展十分重视，1989年，国务院颁布了“当前产业政策要点的决定”，在后果点支持技术改造的产业、产品中，把模具制造列为机械工业技术改造序列的第一位，它确定了模具工业在国民经济中的重要地位，也提出了振兴模具工业的主要任务。总之要尽快提高我国模具工业的整体技术水平并迎头赶上发达国家的模具技术水平。

　　1.2 塑料模具的发展趋势

　　(1)模具产品将向着更大型、更精密、更复杂及更经济快速方向发展；模具生产将朝着信息化、无图化、精细化、自动化方向发展；模具企业将向着技术集成化、设备精良化、产品品牌化、管理信息化、经营国际化方向发展。　　(2)模具CAD/CAE/CAM/PDM正向集成化、三维化、智能化、网络化和信息化方向发展。快捷高速的信息化时代将带领模具行业进入新时代。　　(3)模具的质量、周期、价格、服务四要素中，已有越来越多的用户将周期放在首位，要求模具尽快交货，因此模具生产周期将继续不断缩短。　　(4)大力提高开发能力，将开发工作尽量往前推，直至介入到模具用户的产品开发中去，甚至在尚无明确的用户对象之前进行开发(这需要在有较大把握和敢冒一定风险的情况下进行)，变被动为主动。以及“你给我一个概念，我还你一个产品”的一站式服务模式都已成为发展趋势。　　(5)随着模具企业设计和加工水平的提高，过去以钳工为核心，大量依靠技艺的现象已有了很大变化。在某种意义上说：  “模具是一种工艺品”的概念正在被“模具是一种高新技术工业产品”所替代，模具“上下模单配成套”的概念正在被  “只装不配"的概念所替代。模具正从长期

　　1.3 CDA/CAE/CAM 在塑料模具中的运用

　　随着塑料工业的飞速发展，塑料注射模传统的手工设计与制造已无法适应当前的形势。实践表明，缩短模具设计与制造周期提高塑料制造精度与性能的正确途径之一是采用 CAD/CAE/CAM 技术。80年代以来，注 射模 CAD/CAM 技术已从实验室研究阶段进入了实用化阶段，并在生产中取得了明显的经济效益。21 世纪已进入通讯时代，像手机这样的高端通讯产品，更新换代的周期越来越短，对产品外观、功能要求越来越苛刻，相应地对模具设计制造的周期、质量、成本的要求也越来越高，因此应用 CAD/CAE/CAM 技术必将带来巨大的经 济效益。

　　在国外，70年代末期CAD技术就大量的应用在塑料机械工业中。首先是在模具设计和制造部门。目前国外的模具CAD/CAM/CAE 技术已经达到相当高的水平。据前西德联邦贸易部在1981年的报导，西德 25%的模具 是采用 CAD/CAM 技术设计和生产的。美国塑料行业的 CAD/CAM 技术的发展也极为迅速，其CAD软件销售量以每年30%的增长率上升。英国67%的塑料模具是用CAD技术设计的。MOLDFLOW软件是世界上第一套塑料模具CAD软件，是澳大利亚 MOLDFLOW公司于 1976 年推出的。目前 MOLDFLOW 已经发展得比较完善，实现了对注塑过程的模拟、设计原理的应用和精确计算，并逐步优化模拟过程，使设计工程师在产品设计阶段可以在计算机上“制造”塑料产品，并能灵活地适应市场需求的变化。塑料模具 CAD/CAE/CAM 的应用带来了巨大的社会效益，据报导，美国 Protetype &Plastic Mold 公司采用了 Computool 公司的 CAD/CAE/CAM 系统后，一年内生产效率提高了一倍，节省了35%的准备时间，制造周期平均缩短了30%，材料节省了10%，模具

　　近年来，随着计算机硬件和软件技术的迅猛发展，CAD/CAM 技术的发展和应用越来越普遍，出现了很多可以用于注塑模 具 设计和制 造的软件，其中 PRO/ENGINEER 技术近年来在中国应用的最广泛的模具设计软件之一。由于模具和制造之间的关系密切，可以说，制造是设计的延续。而采用人工设计方法比较迟缓，不可能实现模具设计与制造一体化，也不可达到优化设计的要求。实践证明，模具CAD/CAM 技术是当代最合理的模具生产方式。模具生产也将可以实现高度标准化、通用化和系统化，有利于采用先进设计与制造技术，使模具越做越精，同时，有利于缩短生产周期，降低生产费用。为了适应市场激烈竞争的需要，不断提高模具设计计制造的质量，进而改善注塑产品的外观品质、尺寸精度，降低成本，缩短交货期，提高效率，CAD/CAE/CAM 技术的进展正是适应这种需要而得以不断完善和发展，必将在塑料注塑模具的领域内得到更加广泛的应用。

　　第二章 塑料的成型特性

　　2.1、注塑件实体

　　图2-1塑件实体图（1）

　　图2-2塑件实体图（2）

　　由以上两图可知塑件的最大外形尺寸是115mm，可见注塑件较大，为保证产品质量，以及节约资本，选用一模一腔结构。

　　图2-3塑件主视图图2-3塑件俯视图

　　2.2 、材料的成型特性

　　该材料采用聚丙烯(PP塑料)。其具有流动性好，冷却速度快，塑料壁厚须均匀, 化学稳定性很好。

　　PP吸水率小于0.2%，因此具有高频绝缘性能，故成型前可不进行干燥处理。

　　PP在100°以上进行杀菌灭毒，熔点在164°到170°，最高使用温度在150。抗疲劳强度特别高，具有良好的成型性能！为此，本毕业设计选用PP作为塑件材料！

　　PP具有许多优良的特性，因此常用他来制作各种机械零件，如法兰、接头、泵叶片、汽车零件、也可作为盖和箱壳绝缘材料!

　　2.3、PP材料的成型工艺参数

　　第三章 设计方案及参数的确定

　　3.1 注塑机的确定

　　该产品的材料为PP，查手册可知其密度0.90～0.91g/cm³，收缩率为： 1.o%～2.5%，计算出其平均密度为0.90g/cm³，平均收缩率为2﹪。

　　使用PRO/E软件计算出图形的体积，可以得出塑件的体积为。根据塑件的密度可以计算出塑件的量:。由于是一模一腔，所以塑件的总质量为130g。

　　浇注系统内的凝料的体积计算大约为 可以计算出浇注系统内凝料的质量为 ：

　　由此可以得出所需塑料的总体积和总质量：

　　根据所需塑料的总体积查表可以选择注射机的型号为：G54-S200/400

　　注射机的参数为：

　　注射容量为：200--400 cm3

　　注射压力为：109 Mpa

　　螺杆直径：55 cm

　　注射行程：160 cm

　　注射方式：螺杆式

　　最大成型面积为：645cm2

　　最大开（合）模行程：260 mm

　　模具最大厚度为：406 mm

　　模具最小厚度为：165mm

　　动定模固定板尺寸：532*643mm

　　喷嘴的直径为： 4mm

　　喷嘴球半径为：18mm

　　1）、最大注射量的校核:

　　注射机的额定注射量为200—400cm³

　　塑件体积：144cm³，每次成型1个塑件。

　　浇道凝料为9cm³。

　　实际注射量＝144+9 = 153cm³ < 40080% = 320cm³

　　2）、注射压力的校核:

　　PP塑料的注射压力为70-120Mpa，取110MPa;

　　G54-S200/400注射机的注射压力为109MPa

　　注射机的注射压力满足要求。

　　3）、锁模力的校核:

　　注射机的锁模力为2450KN；

　　注塑机的注射压力为109MPa;

　　浇注系统和塑件分型面部分上的投影面积为40.8;

　　注射时模具的膨胀力＝< 2450KN

　　锁模力满足要求。

　　4）、最大注射成型面积的校核：

　　G-54-S200/400注射机的最大注射成型面积为 645；

　　塑件和浇注系统在分型面上的总投影面积为40.8;

　　注射时模具的成型面积＝40.8<645

　　最大注射成型面积满足要求。

　　5）最大开模行程校核：

　　G-54-S200/400注射机的最大开模行程为260mm;

　　开模行程校核公式为80+45+10=135mm<260mm

　　因上面五方面校核都满足要求，所以选用G-54-S200/400型注射机合适。

　　3.2 浇注系统设计

　　浇注系统是塑料熔体自注射机的喷嘴射出后，到进入模具型腔以前所流经的一段路程的总称。普通浇注系统由主流道、分流道、冷料穴和浇口组成。

　　浇注系统的设计原则：

　　型腔的布置和浇口开设部位力求对称，防止模具承受偏载而产生溢料现象。

　　型腔和浇口的排列要尽可能减小模具外形尺寸。

　　系统流道应尽可能短，断面尺寸适当；尽可能减少弯折，表面粗糙度要低，以使热量及压力损失尽可能小。

　　对多型腔应尽可能使塑料熔体在同一时间内进入各个型腔的深处及角落，即分流道尽可能采用平衡式布置。

　　满足型腔充满的前提下，浇注系统容积尽可能小，以减小塑料的耗量。

　　浇品位置要适当，尽量避免冲击嵌件和细小的型芯，防止型芯变形，浇口的残痕不应影响塑件的外观。

　　3.2.1 主浇道设计

　　为了使模具安装在注射机上，其主流道中心线应与注射机喷嘴中心线重合，其模具的定位圈和注射机定模板上的定位孔应呈较松的间隙配合，定位圈的高度对于小型模具为8~10mm，大型模具为10~15mm.浇口套长度由定模座板厚度确定。

　　模具主流道的球面半径应与注射机喷嘴球头半径相吻合或稍大，以便于脱卸主流道中凝料，主流道小端孔应较喷嘴前端孔径较小

　　主浇道是塑料熔体进入模具型腔时最先经过的部位，它将注塑机喷嘴注出的塑料熔体导入分流道或型腔。其尺寸直接影响到塑料熔体的流动速度和充模时间。由于主流道要与高温塑料和注塑机喷嘴反复接触和碰撞，通常不直接开在定模板上，而是将它单独设计成主流道衬套镶入定模板内。浇口套常用T8或T10钢材制作，并淬火处理到洛氏硬度50-55HRC，浇口套的设计尺寸如图3-1所示：

　　图3-1 浇口套

　　3.2.2 冷料穴的设计

　　冷料穴位于主流道正对面的动模板上，或处于分流道末端。其作用是捕集料流前锋的“冷料”，防止“冷料”进入型腔而影响塑件质量，载模时对能将主流道的凝料拉出。冷料穴的直径宜大于主流道大端的直径，长度约为主流道大端直径。本设计中采用倒钩形，如图3-2

　　图 3-2 冷料穴示意图

　　3.2.3 分流道的设计

　　分流道是指主流道末端与浇口之间这一段塑料熔体的流动通道。它是浇注系统中熔融状态的塑料由主流道流入型腔之前，通过截面积的变化及流向变换以获得平稳流态的过渡段，因此要求所设计的分流道应能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态，使塑料熔体尽快地泫经分流道充满型腔，并且流动过程中压力损失及热量损失尽可能小，能将塑料熔体均衡地分配到各个型腔。分流道截面形状采用U型，分流道的长度取为25mm,形状及其尺寸如图3-3所示：

　　图3-3 分流道截面

　　3.2.4 浇口的设计

　　浇口的位置与塑料的质量有直接影响。在确定进料口位置时，应考虑以下几点：

　　浇口的位置应使填充型腔的流程最短

　　浇口设置应有利于排气和补缩

　　浇口的位置的选择要避免塑件变形

　　浇口位置的设置应减少或避免产生熔接痕

　　浇口的位置应避免侧面冲击细长的型芯或镶件

　　综合分析可以选择浇口的位置如图3-4通孔圆心的地方。

　　图3-4 最佳浇口位置分析

　　综上所诉：浇口采用环形浇口形式。环形浇口的特点是：进料均匀，圆周上各处的流速大致相等，熔体流动性状态好，型腔中的空气容易排出来，熔接痕基本避免。环形浇口主要用于成型圆筒无底塑件，但是浇注系统耗料多，浇口去除较难，浇口痕迹明显。

　　分型面的选择

　　塑料在模具型腔凝固形成塑件，为了将塑件取出来，必须交模具型腔打开，也就是必须将模具分成两部分，即定模和动模两大部分。定模和动模相接角的面称为分型面。

　　分型面的选择好坏对塑件质量、操作难易、模具结构及制造都有很大的影响。通常遵循以下原则：

　　（1）分型面不仅应选择在制品外观没有影响的位置，而且还必须考虑如何能比较方便的清除分型而产生地溢料飞边。同时，还应避免分型而产生飞边。分型面一般选择在塑件的尺寸的最大处。

　　（2）分型面的选择应有利于制品脱模。否则，模具结构便会变得比较复杂，通常分型面的选择应尽可能使制品在开模厚滞留在动模一侧。

　　（3）分型面不影响制品的形状和尺寸精度。

　　（4）分型面应尽量与最后填充溶体的型腔表面重合，以利于排气。

　　（5）选择分型面时，应尽量减少脱模斜度给制品大小端尺寸带来的差异。

　　（6）分型面的选择应便于模具加工。为了便于模具加工制造，应尽量选择平直分型面或易于加工的分型面。

　　（7）选择分型面时，应尽量减少制品在分型面上的投影面积，以防止面积过大，造成锁模困难，产生严重溢料。

　　（8）有侧孔或侧凹的制品，选择分型面时应自首先考虑将抽心或分型面距离长的一边放在动、定模的方向，而将短的一边作为侧向分型抽心机构时，除水液压抽心能获得较大的侧向抽拔距离外，一般分型抽心机构侧向抽拔距离都较小。

　　综合考虑以上因素，选择塑件尺寸的最大处为主分型面，即电热水壶底部水平面为分型面。

　　图3-6 分型面图

　　3.4 排气系统的设计

　　塑料熔体在填充模具的型腔过程中同时要排出型腔及流道原有的空气，除此之外，塑料熔体会产生微量的气体。这些气体必须及时排出。否则，被压缩的气体产生高温，会引起塑件局部碳化烧焦，或使塑件产生气泡，或使塑件熔接不良引起强度下降，甚至充模不满等。为了解决该问题，必要时可开设排气槽等方法。但是对于PP这种材料，排气间隙不得高于0.05mm.在本设计中排气方式采用在分型面处，利用动、定模板的配合间隙排气，另外模具的推管、型芯较多，形成的排气通道较多，所以可利用推管与模板间的缝隙以及型芯与推管间的缝隙排气。所以，采用分型面处动、定模板的缝隙，推管与模板、推杆与孔的配合间隙排气是可行的，合理的。

　　3.5 冷却系统的设计

　　为了缩短成型周期，需要对模具进行冷却，常用水对模具进行冷却。即在注塑完成后通循环冷水到靠近型腔的零件上或型腔零件上的孔内，以便迅速使模具冷却。冷却水孔的设计原则：

　　1） 冷却水孔的数量应尽可能的多，孔径尽可能的大。冷却水孔的中心线与型腔壁的距离应为冷却水道直径的1～2倍（通常12～15cm），冷却水道之间的中心距约为水孔直径的3～5倍。

　　2） 冷却水孔至型腔表面的距离应尽可能的相等。

　　3） 浇口处要加强冷却。

　　4） 冷却水孔道不应穿过镶块或其接缝部位，以防止漏水。

　　5） 冷却水孔应避免设在塑件的熔接痕处。

　　6） 进出口水管接头的位置应尽可能设在模具的同一侧，通常应设在注塑机的背面。

　　根据以上原则，本设计中取水线的直径为5mm，初步的估算可以满足要求。由于塑料是从上表面注入， 上面的温度比下面的高，所以定模上的水线中心距离塑件上表面为10mm,动模板的水线距分型面为13mm.水线采用动定模对称布置。

　　第四章 模具的结构设计

　　4.1 成型零件的设计

　　成型零件是直接与塑料接触构成塑件形状的零件。其中构成塑件外形的成型零件称为凹模，构成塑件内部形状的成型零件称为凸模(或型芯)。由于凹、凸模件直接与高温、高压的塑料接触，并且脱模时反复与塑件摩擦，因此，要求凹、凸模件具有足够的强度、刚度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性以及足够低的表面粗糙度。如果凹、凸模都采用整体式，优点是加工成本低，但是常用模架的模板材料为普通的中碳钢，用作凹、凸模，使用寿命短，若选用好材料的模板制作整体的凹、凸模，则制造成本较高。综合考虑以上的因素，凹、凸模都采用采用整体式，这样强度高，刚性好，不会使塑件产生拼接缝痕迹可减少注射模中成型零件的数量，便于模具装备平缩小整个模具的外形结构尺寸。

　　4.2 动、定模的工作尺寸计算

　　通常，凹、凸模的工作尺寸根据塑料的收缩率，凹、凸模零件的制造公差以及磨损量3个因素确定。本设计中塑件的精度采用5级精度计算。

　　4.2.1 型芯设计

　　1） 型芯径向尺寸计算公式：

　　式中—型芯外径尺寸

　　—塑件内形尺寸

　　—塑件公差

　　—塑料平均收缩率

　　—成形零件制造公差,尺寸较大、精度较低时取Δ/2，反之取Δ/3。

　　2）型芯高度计算公式：

　　式中—模具型芯高度基本尺寸；

　　—塑件空深度基本尺寸。

　　4.2.2 型腔设计

　　1） 型腔径向尺寸计算公式

　　式中—型腔的内形尺寸

　　—塑件外形基本尺寸

　　— 塑件公差

　　—塑料平均收缩率

　　—成形零件制造公差,取Δ/2。

　　2） 型腔深度尺寸计算公式

　　式中—型腔深度基本尺寸

　　—塑件外形高度尺寸

　　x—修正系数，x=1/2~1/3。当尺寸较大、精度较低时选小值，反之选大值。

　　4.2.3 粗糙度设计

　　由于该产品不是透明的，所以型芯的表面粗糙度要求不需那么高。一般取Ra1.6,在机床上加工就可以直接投入使用，不需要经过其它的特殊加工。考虑模具的修模以及型芯的磨损，在精度范围内，型芯尺寸尽量取大值。而型腔则取大值，型腔的表面粗糟将决定产品的外观，因此型腔的表面粗糙度则要求较高，一般取Ra0.8～0.4。在本次设计中，型腔取Ra0.8。

　　4.2.4 X——综合修正系数设计

　　X——综合修正系数（考虑塑料收缩率的偏差和波动，成型零件的磨损等因素），塑件精度低、批量较小时，X取1/2；塑件精度高、批量比较大，X取3/4，根据设计要求取X为0.5。

　　4.2.5 形体尺寸公差设计

　　通常，凹、凸模的工作尺寸根据塑料的收缩率，凹、凸模零件的制造公差以及磨损量3个因素确定。本设计中塑件的精度采用5级精度计算。塑件的尺寸及偏差如下图：要计算型芯、型腔的工作尺寸，必先确定塑件的公差及模具的制造公差。根据要求塑件精度取五级精度。根据塑料制件公差数值表（SJ1372—78）塑件在五级精度下，基本尺寸对应的尺寸公差如表4-1所示：

　　表4-1 尺寸公差

　　（1）型腔的尺寸计算

　　根据公式可计算出型腔的各径向尺寸：

　　型腔深度尺寸计算公式：

　　取值为1/3

　　（2）型芯的尺寸计算

　　根据公式计算型芯各径向尺寸：’

　　根据型芯高度尺寸计算公式：

　　取值为1/3

　　4.3 机构的设技

　　4.3.1 推出机构的设计

　　注射模的推出机构有推杆、推管、推件板三种形式。

　　根据塑件的形状，构造，设计中选择推件版推出的形式，机构简单可靠，又因为零件尺寸大，为防止零件变形，故采用推件板和推管联合推出机构。如图4-1所示，顶杆的尺寸、形状如图4-2所示：

　　图4-2 推管

　　推杆材料选用碳素结构钢T10A号钢，淬火处理，低温回火，HRC50-55表面粗糙度Ra1.6，与型芯的配合为间隙配合。

　　推杆（复位杆）的设计

　　在推件板推出机构中，推杆也起复位作用，为防止推件板从动模导柱

　　和型芯上脱落，推杆可以用螺纹与推件连接以防推件板从导柱上脱落。

　　复位杆的设计如图4-4所示：

　　图4-4 复位杆二维图

　　复位杆的直径选25mm，采用圆柱形结构，长度由模板厚度和塑件的推出距离决定，取160mm。

　　复位杆材料选用T10A号钢，淬火处理，低温回火，HRC50-55,表面粗糙度Ra0.8，与动模板的配合为间隙配合。

　　4.3.3 导向机构的设计

　　导向机构主要包括导柱（如图4-5）、导套（如图4-6），主要作用是在动模与定模合模时保证型芯与型腔的精确定位，以便合模后保持模具型腔的正确形状；合模时引导动模按顺序闭合，防止损坏凹凸、模。导向零件应合理地均匀分布在模具的周围或靠近边缘部位，其中心至模具边缘应有足够的距离，以保证模具的强度，与防止压入导柱和导套后发生变形。根据模具的形状和大小，一副模具，一般采用2到4根导柱。在此设计中采用了4根导柱。

　　加工4个导柱、导套孔时，应将定模板、定模板合在一起，一次性加工出来，以保证孔的同心度，然后再在定模板，动模板上加工沉头孔。

　　导柱、导套的材料均选用碳素工具钢T10A淬火处理HRC45～48。

　　图4-5 导柱

　　图4-6 导套

　　4.3.4 拉料杆的设计

　　拉料杆的作用主要是在开模时打开分型面。为塑件的顶出作好准备。本设计中，采用z字形拉料杆，工作时依靠z字形钩将主流道凝料拉出浇口套，推出时，推出机构带动拉料杆将主流道凝料推出模外，推出后由于钩子的方向性而不能自动脱落，需人工取出。拉料杆的直径选为4mm，长度由模板的厚度和开模行程的大小决定，选为220mm.如图4-7所示。拉杆的材料选用碳素工具钢T10A淬火处理HRC50～55。

　　图4-7 拉料杆

　　4.4 注射模标准模架的设计

　　4.4.1 模架设计

　　选用标准模架应设计的内容：

　　1) 选择标准模架型号；

　　2) 确定模架的长度和宽度；

　　3) 确定模架的厚度，并使之与注射机要求的最大、最小模具厚度适应。

　　4) 设计动定模板和座板。

　　本设计中选取标准模架型号为S45050， 其结构示意图为4-8所示：

　　该模架的的参数为：450 mm x 450 mm x 360 mm

　　图4-8 S4050模架示意图

　　4.4.2 动模板的设计

　　动模板设计尺寸为：400 mm x 450 mm x 360 mm 材料为45钢。定模板如图4-9所示:

　　图4-9 定模板

　　4.4.3 定模板的设计

　　定模板的设计尺寸为：400 mm x 450 mm x 360 mm，材料为45钢。成型表面直接在铣床上进行铣削加工，加工误差为0.03，粗糙度为0.8，加工后表面进行渗氮处理，设计图如图4-10所示：

　　图4-10 定模板

　　4.4.4 定模座板设计

　　定模座板设计尺寸为：450 mm x 450 mm x 360 mm， 材料为45号钢，设计图如图4-11所示：

　　图4-11定模板

　　4.4.5 动模座板设计

　　定模座板设计尺寸为：450 mm x 450 mm x 360 mm，材料为45号钢，设计图如图4-12所示：

　　图4-12动模座板

　　4.4.6 垫块设计

　　垫块设计尺寸为：68mm x 450mm x 120mm ， 材料为45号钢，设计图如图4-13所示：

　　图4-13 垫块

　　4.4.7 推杆固定板设计

　　顶杆固定板的设计尺寸为：400 mm x 450 mm x 360 mm ，材料为45钢，设计图如图4-14所示：

　　图4-14 推杆固定板

　　4.4.8 推板的设计

　　推板的设计尺寸为：400 mm x 450 mm x 360 mm ，材料为45钢，设计图如图4-15所示：

　　图4-15 推板

　　4.5 模具的整体设计

　　模具的整体设计图如图4-16所示：

　　图4-16 模具整体图

　　模具由以下部份组成：成型零部件，合模导向机构，浇注系统，推出机构，加热和冷却系统，排气系统，要保证生产出合格的产品，各组成部份都应满足设计的技术要求。

　　为了保证塑件的质量与模具的寿命要求，各组成部分应满足以下技术要求：

　　成型部位及分型面：型面粗糙度及尺寸形状，型腔与型空间尺寸，脱模斜度必须达到设计的要求；分型面光滑平整，棱边清晰；镶件组合等符合质量要求，固定结合部分配合严密，不得有间隙；凹凸模组合后应保持间隙一致，塑件同一表面由上下模或两半模成型时错位应在允许的范围内。

　　顶出系统：顶出时动作灵活轻松，顶出行程满足要求，各顶出件无晃动，窜动；顶出杆等在塑件上残留的痕迹应在塑件要求范围内(一般允许高出型面0.1mm)；复位可靠正确，复位杆卅复位系统装配正确，一般应低于型面0.02～0.05mm。

　　导向系统：导柱，导套垂直度为100mm:0.02mm，导套内外孔同轴度0.01mm；滑动灵活，无松动及吸死现象；保证导向部位和各零件相对位置；导柱，导套轴线对模板垂直度公差为100mm:0.02mm。

　　浇注系统：主浇道，分浇道，进料口的尺寸、形状、糙度等均应符合要求；流道平直，圆滑连接，无死角，缝隙，坑；浇口套的主流道，加工粗糙度，加工痕迹应有利于塑料流动及浇注系统脱模；不得有与注射横喷嘴R吻合的侧坑，进料端口孔不得有影响脱模的倒锥。

　　模具各零部件的加工应保证精度要求，导柱、导套应保证同轴度要求；加工导柱，导套孔时应同时加工，以保证同轴度要求，其它有同轴度要求的孔都采用同时加工的方法。

　　模具在装配时应保证各零件的准确位置精度，模具上、下平面的平行度误差不大于0.05mm；相邻零件或相邻单元之间的配合与连接均需按装配工艺确定的装配基准进行定位与固定，以保证其间的配合精度和位置精度。

　　参考文献

　　[1] 高军、李熹平. 注塑模成型工艺分析及模具设计指导. 北京：化学工业出版社，2009

　　[2] 屈华昌. 塑料成型工艺与模具设计.北京：高等教育出版社，2006

　　[3] 申树义、高济. 塑料模具设计.北京：机械工业出版社，2002

　　[4] 王树勋、邓庾厚. 典型注塑模具结构手册.北京：中南工业大学出版社，2004

　　[5] 冯炳亮. 模具设计与制造简明手册.上海：上海科学技术出版社，2002

　　[6] 廖念钊. 互换性与技术测量.北京：中国计量出版社，1994

　　[7] 唐深玉. 挤出模与塑料模设计优化手册.北京：机械工业出版社，1996

　　[8] 陈锡栋、周小玉. 实用模具技术手册.北京：机械工业出版社，2002

　　[9] 付丽、张秀棉. 塑料模具技术制造于应用实例.北京：机械工业出版社，2002

　　[10]余桂英﹑郭纪林. AutoCAD2006基础实用教程.大连：大连理工出版社，2003

　　[11]杨明忠、朱家诚. 机械设计.武汉：武汉理工大学出版社，2002

　　[12]曾志新、吕明. 机械制造技术基础.武汉：武汉理工大学出版社，2005

　　[13]王先奎. 机械制造工艺学.上海：上海交通大学出版社，2004

　　[14]谭建荣、张树有. 图学基础教程.北京:高等教育出版社,1999

　　[15]张磊、谢龙汉、朱圣晓.Pro/ENGINEER Wildfire4.0模具设计实例图解.北京:清华大学出版社,2008

　　[16] 夏巨谌、李志刚.中国模具设计大典(电子版).中国机械工程学会.

　　[17]孙玉芹、孟兆新.机械精度设计基础.科学出版社,2003

　　[18]金涤尘、宋放之.现代模具制造技术.北京:机械工业出版社,2001

　　致谢

　　在此设计过程中，要特别感谢我的导师杨金平的指导与督促，同时感谢他的谅解与包容。没有杨老师的帮助也就没有今天的这个设计。求学历程是艰苦的，但又是快乐的。在这四年的学期中结识的各位生活和学习上的挚友让我得到了人生最大的一笔财富。在此，也对他们表示衷心感谢。

　　谢谢我的父母，没有他们辛勤的付出也就没有我的今天，在这一刻，将最崇高的敬意献给你们！

　　本文参考了大量的文献资料，在此，向各学术界的前辈们致敬！

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