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1、目录1 绪论.12 工艺方案分析22.1 塑件分析22.2 材料特征33 零部件的设计43.1塑件脱模斜度43.2排气槽的设计43.3分型面的选择及型腔布置53.3.1 分型面的选择53.4注射机的选择63.4.1 制件体积的计算73.4.2注射机校核783.5模架的选择133.6 浇注系统的设计143.6.1 主流道的设计143.6.2分流道设计15 3.6.3 浇口设计153.7侧向分型及抽芯机构的设计163.8 楔紧块的设计173.9侧滑块设计183.10 滑块的导滑槽193.11 定位装置设计193.12 拉料杆和冷料穴设计203.13 侧型芯结构设计203.14 推出机构213.15
2、 冷却系统的计算233.15.1模具温度调节系统的设计233.15.2模具系统的热平衡计算23总结26致谢.27参考文献.271 绪论模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的工具。在各种材料加工工业中广泛的使用着各种模具。例如金属铸造成型使用的砂型或压铸模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具等各种模具。 对模具的全面要求是：能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面都满足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度，要求高效率、自动化操作简便；从模具制造的角度，要求结构合理、制造容易、成本低廉。 模具影响着制品的质量。首先，模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面、进浇口和排气槽位置
3、以及脱模方式等对制件的尺寸精度和形状精度以及制件的物理性能、机械性能、电性能、内应力大小、各向同性性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、烧焦、银纹等都有十分重要的影响。其次，在加工过程中，模具结构对操作难以程度影响很大。在大批量生产塑料制品时，应尽量减少开模、合模的过程和取制件过程中的手工劳动，为此，常采用自动开合模自动顶出机构，在全自动生产时还要保证制品能自动从模具中脱落。另外模具对制品的成本也有影响。当批量不大时，模具的费用在制件上的成本所占的比例将会很大，这时应尽可能的采用结构合理而简单的模具，以降低成本。2 工艺方案分析2.1 塑件分析三通管工件如图所示。它是一种常见的塑料工件，从工件
4、本身来看，属特小型件，其抽芯脱模机构较为复杂，侧向抽芯技术可以说是这次课题的难点零件直通管的成型采用侧向抽芯机构。由于抽拔距很长普通的斜导桂抽芯结构难以实现抽芯动作的顺利完成故采用液压缸进行侧向抽芯。因此本次毕业设计主要是针对以上问题进行模具设计，以解决实际生产中存在的问题。 制件尺寸图2.2 材料特征4三通管所用的材料是ABS，全称丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物。它将PS，SAN，BS的各种性能有机地统一起来，兼具韧，硬，刚相均衡的优良力学性能。ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。ABS工程塑料一般是不透明的，外观呈浅象牙色、无毒、无味，兼有韧、硬
5、、刚的特性，燃烧缓慢，火焰呈黄色，有黑烟，燃烧后塑料软化、烧焦，发出特殊的肉桂气味，但无熔融滴落现象。它的使用性能方面：综合性能好，冲击强度高，化学稳定好、电性能良好，尺寸稳定性好、抗化学药品性、染色性，成型加工和机械加工较好。ABS树脂耐水、无机盐、碱和酸类，不溶于大部分醇类和烃类溶剂，而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烃中。与372有机玻璃的熔接性良好，可制成双色塑料，且可表面镀铬。还有其它主要技术指标是熔点（）：130160；抗拉屈服强度（Mpa）：50；拉伸弹性模量（Mpa）：1.8103；弯曲强度（Mpa）：80；冲击强度（kj/m2）：261（无缺口时）、11（有缺口时）；体积电阻率为
6、（cm）：6.91016。ABS工程塑料的缺点：热变形温度较低，可燃，耐候性较差。因而ABS适用于制作一般机械零件、减摩耐磨零件、传动零件和电讯零件。 3 零部件的设计3.1塑件脱模斜度据资料6，型腔脱模斜度范围为40120；型芯脱模斜度范围在351之间。但在设计中，开模后，塑件必然留在型腔内，所以无需考虑型腔与型芯的脱模斜度大小。3.2排气槽的设计 采用排气槽排气是最简单可行的方法，同时利用顶杆与孔的配合间隙排气，其间隙为0.03mm0.05mm,不过最可靠有效的方法是在分型面上开设专用排气槽。3.3分型面的选择及型腔布置3.3.1 分型面的选择分型面的位置直接影响模具使用、制造及塑件质量，
7、因此必须选择合理的分型面，一般应考虑到的因素有：塑件形状，尺寸厚度，浇注系统的布局，塑料性能及填充条件，成型效率及成型操作，排气及脱模，模具结构简单，使用方便，制造容易等等7。对于该塑料制件分型如下： 图4.1分型面的选择对以上两种分型面进行比较，根据分型面的选择要求，可以看出图b较好； 图4.1所示截面作为分型面，它是塑件最大截面。大孔在开模方向上成采用一模两件，能够适应生产的需求，潜伏式点浇口，浇口去除方便，模具结构孔不复杂，容易保证塑件质量。3.4注射机的选择8由图可知本制件应用一模两腔。3.4.1 制件体积的计算由于塑件形状不规则，可通过CAD制图软件pro/e对其进行体积分析，分析得
8、其体积为： V件=57.9cm3=1.021.16g/cm3浇注系统的体积取塑件的20%，则：V浇注= V件20%=57.920%=11.58cm3V总=2V件+ V浇注=127.37cm3其总质量为：M总= V总=127.371.10=140.11g 2.1.2注射机的选择为了保证制件的质量，又可充分发挥设备的能力，注射模一次成型的塑料重量应在注射机理论注射量的50%80%之间为好，则：V注=V总80%=159.22cm3初选注射机型号：SZ-160/1000，由上海第一塑料机械厂生产的卧式塑料注射机，其相关数据见表2.1。表4.1 SZ-160/1000型注射机相关数据理论注射量/ cm3
9、179螺杆直径/44拉杆间距/mm360260注射压力/Mpa132锁模力/KN1000 模具厚度/ 最大 最小360170移模行程/280 喷嘴/ 球半径 孔直径1033.4.2注射机校核71、最大注射量的校核模具型腔能否充满与注塑机允许的最大注射量密切相关，设计模具时，应保证注射模内所需熔体总量在注射机实际的最大注射量的范围内。根据生产经验，注射机的最大注射量是起允许最大注射量（额定注射量）的80%，由此有： nm1+m280%m 式中 m1单个塑件质量体积 m2浇注系统所需质量或体积 m注射机允许的最大注射量 nm1+m2=127.3780%m=80%179=143.2 符合要求2、锁模
10、力的校核注射机锁模力（）的校核关系式应为：= （n A1+A2）/1000式中 n-型腔数目；n=2； -塑料件熔体对型腔的成型压力（MPa）； A1-单个塑料件在模具分型面上的投影面积（cm2）； A1=1.92.8+3.14（2.12-1.552）cm2=11.7 cm2A2-浇注系统在模具分型面上的投影面积（cm2）；A2=3.141.82=10.17 （cm2）。由资料8查表2-2可知，ABS的熔体压力为30/MPa。代入数据得： =30（211.7+10.17）102/1000=100.7 KN该注射机型号的锁模力为1000 KN100.7 KN故符合要求。3、最大注射压力的校核注射
11、机的最大注射压力应大于或等于塑件成型时所需的注射压力，即 式中 -注射机的最大注射压力； -塑料件成型时所需的注射压力。ABS取7090MPa； -安全系数，取=1.3。代入数据得： =1.380=104 MP=132 MP104 MP 故符合要求。4、模具厚度校核由于注射机可安装模具的厚度有一定限制，所以设计模具的闭合厚度必须在注射机允许安装的最大模具厚度及最小模具厚度之间，即 式中 -注射机合模部件允许的最小模厚（mm）； -注射机允许的最大模厚（mm）。代入数据得： =278 mm 满足 =200 mm=278 mm=300 mm 故符合要求。5、开模行程的校核单分型面注射模SmaxS=
12、式中 Smax -注射机动模板的开模行程（mm）； -塑件顶出距离（mm）； -包括浇注系统凝料在内的塑件高度（mm）。 代入数据得： =300 mm50+80+10=140 mm 满足条件。故可以选择SZ-160/1000型注射机。3.5模架的选择本方案采用GB/T1225.612556.2-1990中小型标准A2型模架9，模具定模和动模均采用两块模板，设置推杆推出机构。适用于直接浇口，其模板尺寸选用355560。模具的实际闭合高度为278mm在该模架的最大闭合高度和最小闭合高度之间，符合设计要求。图4.2 标准模架3.6 浇注系统的设计浇注系统设计是注塑模具设计中的一个重要问题。浇注系统的作用，是将塑料熔体顺利地充满到模腔深处，以获得外形轮廓清晰，内在质量优良的塑料制件。浇注系统的好坏，直接影响到熔体的充填程度，气孔的存在与否，甚至制件的工艺性能，通常要求充模过程快而有序，压力损失小热量散失少，排气条件好，浇注系统凝料易于与制品分离。浇注系统一般均由主流道、分流道、浇口和冷料穴等四部分组成10。 3.6.1 主流道的设计主流道是浇注系统中从注射机喷嘴与模具相接触的部位开始，到分流道为止的塑料熔体的流动通道。因主流道部分在成型过程中，其小端入口处与注射机喷嘴及一
