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1、河北工程大学毕业设计 I 摘摘 要要 该塑料骨架总体形状为回转体，整体尺寸不小，需要大批量生产，为了提高生产率， 降低成本，故采用模具成批注射生产。该模具采用普通浇注系统，由于一模一腔，利 用分型面间隙排气，该分型面位于熔体流动的末端利用分型面间隙排气。本模具采用楔 紧块与定模板制成一体的整体式结构，牢固可靠性大。利用导滑条导滑。选尼龙(PA6) 关键词：斜导柱 ；斜滑块 ；浇注系统 河北工程大学毕业设计 II Abstract The key point of the structure design of plastic injection mould with V-belt pulley
2、 groove is the parting(i.e,side action) and eyecting mechanism.Based on the analysis of the technologacical characteristics of plastic pulley,a practical mould structure is presented,involving the design of components of mold and their working principle.To ensure the quality product,the side pulls a
3、nd demoulding are accomplished by use of the arrester,which prevents the side action of cavity splits at from the beginning of mould opening to a certain travel,as well as by use of angle slide ejecting device.The mould is compact in structure,credible in push-out and easy in installing,maintaining
4、and operating,The quality of product is good and the production effciency is high. Key words:pulley; injection mould;Angled-lift splits;Parting;Arrester device 河北工程大学毕业设计 1 目录 摘摘 要要I 第一章、塑件工艺分析第一章、塑件工艺分析3 1.1 塑件的原始材料分析3 1.2 塑件的结构、尺寸精度及表面质量分析.6 1.2.1 结构分析6 1.2.2、尺寸精度分析6 1.2.3、表面质量分析6 1.3、 明确塑件生产批量7 1
5、.4、估算塑件的体积和重量.7 1.5、分析塑件的成型工艺参数 7 第二章、确定模具结构方案第二章、确定模具结构方案 8 2.1、脱模原理 .8 2.2、确定型腔数量及布局形式 9 2.3、选择分型面9 2.4、确定浇注系统与排气系统 9 2.4.1、浇注系统形式.9 2.4.2、主流道设计.9 2.4.3、分流道设计.10 2.4.3.1、分流道的形状和尺寸.10 2.4.3.2、分流道的表面粗糙度.11 2.4.4、浇口的设计.11 2.4.5、排气系统 13 2.5、选择推出方式.13 第三章、模具设计的有关计算第三章、模具设计的有关计算.15 3.1、型芯和型腔工作尺寸的计算.15 3
6、.2、侧壁厚度与推板厚度的计算.16 3.2.1、侧壁厚度 16 河北工程大学毕业设计 2 3.2.2、推板厚度 16 3.3、斜导柱等侧抽芯有关计算 16 3.3.1、斜导柱的设计与计算 16 3.3.2、斜滑块（型腔）的设计19 3.3.3、楔紧块的设计19 3.3.4、导滑条的设计19 3.4、冷却与加热系统20 第四章、选择模架第四章、选择模架.21 4.1、初选注射机21 4.1.1、浇注系统重量21 4.1.2、注射压力 .23 4.2、选标准模架23 第五章、校核注射机第五章、校核注射机.24 5.1、注射量、锁模力、注射压力、模具厚度的校核24 5.2、开模行程的校核.24 5
7、.3、模具在注射机上的安装24 第六章、推出机构的设计与校核第六章、推出机构的设计与校核.25 6.1、推件力的计算 25 6.2、推杆的设计25 6.2.1、推管的直径计算.25 6.2.2、推管压力校核25 6.3、推板强度校核 26 总结总结 27 参考文献参考文献.28 致致 谢谢.29 河北工程大学毕业设计 2 概 述 模具是制造业的重要基础装备，是工业化国家实现产品批量生产和新产品研发所不 可缺少的工具。用模具生产制品所表现出来的高效率、低消耗、高一致性、高精度和高 复杂程度是其他任何制造方法所不及的。换句话说，没有高水平的模具就不会有高水平 的工业产品。模具业是否强盛也反映出一个
8、国家工业的强弱。 其开始是从零件的材料选择择接下是成型参数、密度、收缩率的确定的模具种类与 模具设计的关系、塑件的尺寸精度与结构、注射机的选择、模具设计有关尺寸的计算 （包括模具行腔型芯的计算及其公差的确定） 、注塑机参数的校核、模具结构设计、模具 冷却、加热系统计算、注射模标准件的选用及总装技术要求等内容。这样更有利于加工 人员的一线操作，使其通俗易懂加工方便。本次设计不仅让我熟悉了课本所学的知识， 而且让我做到所学的运用到实践当中，更让我了解了塑料模具设计的全过程和加工实践 的各种要点。 最后也是最重要的一部，即要画出模具的装配图，并要表示出分型面的位置和最后 的的试模。 这次毕业设计的设
9、计过程得到了指导老师的大力帮助，在此表示忠心的感谢。 由于本人的设计水平有限，书中难免有不足的地方，恳请各位老师能给予我批评和 指正。 河北工程大学毕业设计 3 第一章、塑件工艺分析 塑 件： 塑料滑轮如图 1 产品名称： 塑料滑轮 产品材料: PA 产品数量： 大批量生产 塑件尺寸： 如图 1 所示 塑件要求： 塑件外表面光滑平顺，不能有气泡，划痕等缺陷，且不能有顶杆痕迹。 图 1 塑件 1.1 塑件的原始材料分析 塑件外表面光滑平顺，不能有气泡，划痕等缺陷，且不能有顶杆痕迹。 PA 材料性质：+ 河北工程大学毕业设计 4 尼龙类工程塑料外观上都呈现为角质、韧性、表层光亮、白色（或乳白色）或
10、微黄 色、透明或半透明的结晶性树脂，它容易被著成任一种颜色。作为工程塑料的尼龙分子 量一般为 1.5-3 万。它们的密度均稍大于 1，密 度：1.14-1.15gcm3。拉伸强度： 600MPa。伸 长 率： 30%。弯曲强度： 90.0 MPa 。缺口冲击强度：(kJm2) 5。尼龙的收缩率为 1%2%. 需注意成型后吸湿的尺寸变化。吸水率 100% 相对吸湿饱和 时能吸 8%.使用温度可40105之间。熔 点：215225。合適壁厚 23.5mm. PA 的机械性能中如抗拉抗压强度随温度和吸湿量而改变，所以水相对是 PA 的增塑剂，加入 玻纤后，其抗拉抗压强度可提高 2 倍左右，耐温能力也
11、相应提高，PA 本身的耐磨能力非 常高，所以可在无润滑下不停操作，如想得到特別的润滑效果，可在 PA 中加入硫化物。 PA 性能的主要优点 1. 机械强度高，韧性好，有较高的抗拉、抗压强度。比拉伸强度高于金属，比压缩 强度与金属不相上下，但它的刚性不及金属。抗拉强度接近于屈服强度，比 ABS 高一倍 多。对冲击、应力振动的吸收能力强，冲击强度比一般塑料高了许多，并优于缩醛树脂。 2. 耐疲劳性能突出，制件经多次反复屈折仍能保持原有机械强度。常见的自动扶梯 扶手、新型的自行车塑料轮圈等周期性疲劳作用极明显的场合经常应用 PA。 3.软化点高，耐热(如尼龙 46 等,高结晶性尼龙的热变形温度高,可
12、在 150 度下长期 使用.PA66 经过玻璃纤维增强以后,其热变形温度达到 250 度以上). 4. 表面光滑，摩擦系数小，耐磨。作活动机械构件时有自润滑性，噪声低，在摩擦 作用不太高时可不加润滑剂使用；如果确实需要用润滑剂以减轻摩擦或帮助散热，则水 油、油脂等都可选择。从而,做为传动部件其使用寿命长. 5. 耐腐蚀，十分耐碱和大多数盐液，还耐弱酸、机油、汽油，耐芳烃类化合物和一 般溶剂， ，对芳香族化合物呈惰性，但不耐强酸和氧化剂。能抵御汽油、油、脂肪、酒精、 弱堿等的侵蚀和有很好的抗老化能力。可作润滑油、燃料等的包装材料。 6. 有自熄性，无毒，无臭，耐候性好,对生物侵蚀呈惰性，有良好的
13、抗菌、抗霉能 力。 7. 有优良的电气性能。电绝缘性好,尼龙的体积电阻很高,耐击穿电压高,在干燥环 境下，可作工频绝缘材料，即使在高湿环境下仍具有较好的电绝缘性。 8. 制件重量轻、易染色、易成型。因有较低的熔融粘度，能快速流动。易于充模， 充模后凝固点高，能快速定型，故成型周期短，生产效率高。 PA 性能的主要缺点 1. 易吸水。吸水性大，饱和水可以达到 3%以上.一定的程度上影响尺寸稳定性和电 性能，特别是薄壁件增厚影响较大；吸水亦会大大降低塑料的机械强度。在选材时，应 顾及使用环境及与别的元件的配合精度的影响。纤维增强可降低树脂吸水率，使其能在 高温、高湿下工作。尼龙与玻璃纤维亲合性十分
14、良好。常用于制作梳子、牙刷、衣钩、 河北工程大学毕业设计 5 扇骨、网袋绳、水果外包装袋等等。无毒性，但不可长期与酸碱接触。 值得注意的是, 加入玻纤后,尼龙的抗拉强度可提高 2 倍左右,耐温能力也相应得到提高. 2. 耐光性较差。在长期偏高温环境下会与空气中的氧发生氧化作用,开始时颜色变 褐，继面破碎开裂。 3. 注塑技术要求较严：微量水分的存在都会对成型质量造成很大损害;因热膨胀作 用使制品尺寸稳定性较难控制；制品中尖角的存在会导致应力集中而降低机械强度；壁 厚如果不均匀会导致制件的扭曲、变形；制件后加工时设备精度要求高。 4. 会吸收水、醇而溶胀，不耐强酸及氧化剂，不能作耐酸材料使用。
15、PA 用途 尼龙主要用于汽车工业,电气电子工业,交通运输业,机械制造工业,电线电缆通讯业, 薄膜及日常用品.制造各种轴承,齿轮,圆齿轮、凸轮、伞齿轮、输油管,储油器,保护罩, 支撑架,车轮罩盖,导流板,风扇,空气过滤器外壳,散热器水室,制动管,发动机罩,车门把 手.轴承、齿轮、滑轮泵叶轮、叶片、高压密封圈、垫、阀座、衬套、输油管、贮油器、 绳索、传动带、砂轮胶粘剂、电池箱、电器线圈、电缆接头各种滚子、滑轮、泵叶轮、 风扇叶片、蜗轮、推进器、螺钉、螺母、耐油密封垫片、耐油容器、外壳、软管、电缆 护套、剪切机、滑轮套、牛头刨床滑块、电磁分配阀座、冷陈设备、衬垫、轴承保持架、 汽车和拖拉机上各种输油
16、管、活塞、绳索、传动皮带，纺织机械工业设备零雾料，以及 日用品和包装薄膜等。等。还有包装用带、食品用薄膜（熟食用的高温薄膜和清凉饮料 用的低温薄膜）的产量也相当大。 PA 成型及后处理 除透明尼龙外，其它尼龙都属于结晶性塑料，有较高的熔点，熔融温度范围较窄， 热稳定性不好。PA 较易吸湿，潮湿的尼龙在成型过程中，表现为粘度急剧下降并混有气 泡制品表面出现银丝，所得制品机械强度下降，所以加工前材料必需干燥处理，可在 80110干燥 6 小时，成型时允许含水量尼龙 6 和尼龙 66 为 0.1%，尼龙 11 为 0.15%， 尼龙 610 为 0.1%0.15%，最高不得超过 0.2%。注意，PA
17、 类塑料在 90以上干燥易引起 变色。 PA 流动性好，易溢料，宜用自锁时喷嘴，并应加热。同时由于溶体冷凝速度快，应 防止物料阻塞喷嘴、流道、浇口等引起制品不足现象。模具溢边值 0.03，而且熔体粘度 对温度和剪切力变化都比较敏感，但对温度更加敏感，降低熔体粘度先从料筒温度入手。 成型收缩范围及收缩率大，方向性明显，易发生缩孔，变形等。 PA 再生料的使用最好不超过三次，以免引起制品变色或机械物理性能的急剧下降， 应用量应控制在 25%以下，过多会引起工艺条件的波动，再生料与新料混合必须进行干燥。 河北工程大学毕业设计 6 开机时应首先开启喷嘴温度，然后再给料筒加温，当喷嘴阻塞时，切忌面对喷孔
18、， 以防料筒内的溶体因压力聚集而突然释放，发生危险。在停机时要清空螺杆，防止下次 生产时，扭断螺杆。 使用少量的脱模剂有时对气泡等缺陷有改善和消除的作用。尼龙制品的脱模剂可选 用硬脂酸锌和白油等，也可以混合成糊状使用，使用时必须量少而均匀，以免造成制品 表面缺陷。 尼龙制品的后处理是为了防止和消除制品中的残留应力或因吸湿作用所引起的尺寸 变化。后处理方法有热处理法和调湿法两种。 a). 热处理常用方法在矿物油、甘油、液体石蜡等高沸点液体中，热处理温度应高 于使用温度 1020，处理时间视制品壁厚而异，厚度在 3mm 以下为 1015 分钟，厚 度为 36mm 时间为 1530 分钟，经热处理的
19、制品应注意缓慢冷却至室温，以防止骤冷 引起制品中应力重新生成。 b). .调湿处理调湿处理主要是对使用环境湿度较大的制品而进行的，其办法有两种： 一沸水调湿法，二醋酸钾水溶液调湿法（醋酸钾与水的比例为 1.25:1,沸点 121）,沸 水调湿法简便,只要将制品放置在湿度为 65%的环境下,使其达到平衡吸湿量即可,但时间 较长,而醋酸钾水溶液调湿法的处理温度为 80100醋酸钾水溶液调湿法,处理时间主 要取决制品壁厚,当壁厚为 1.5mm 时约 2 小时,3mm 为 8 小时,6mm 为 1618 小时. 1.2 塑件的结构、尺寸精度及表面质量分析 1.2.1 结构分析 从零件图上分析，该零件总
20、体形状为回转体，在一个直径为 118高为 28的圆 mmmm 柱中间有一个直径为 30孔，上下表面还有对称的凹面，然后留壁厚为 5。该塑件 mmmm 有凹槽，因此，模具设计时必须设置侧向分型抽心机构，该零件属于中等复杂程度。 1.2.2 尺寸精度分析 该塑件所有尺寸的精度为 IT4 级，对塑件的尺寸精度要求不高，对应的模具相关零 件的尺寸加工可以保证。 从塑件的壁厚上来看，该塑件的所有壁厚均匀，都为 5，有利于塑件的成型。 mm 1.2.3 表面质量分析 对该塑件表面没有什么要求，故比较容易实现。 综合以上分析，注射时在工艺参数控制的好的情况下，零件的成型要求可以得到保 证。 河北工程大学毕业
21、设计 7 1.3 明确塑件生产批量 该塑件要求大批量生产。 1.4 估算塑件的体积和重量 按照图 2 塑件各部分体积近似计算： V 总=3.14*56.5 *28=306049.52mm 23 V1=3.14*15 *28=19782mm 23 V2=3.14*9 *3.14*88=70279.23mm 23 V3=10*18*3.14*98=55389.6mm 3 V4=15*23*3.14*55=59581.5mm 3 V5=(23*18-3.14*9 )*3.14*79=39605.26mm 23 故塑件的体积为： V 总=306049.52-19782-70279.23-55389.6
22、-59581.5- 39605.26=61712 mm 3 塑件重量为 GS=61.712*1.15=70.97g V* 式中为塑料密度(PA 的密度 1.14-1.15) 3 cm g 图 2 塑件各部分体积 1.5 分析塑件的成型工艺参数 干燥处理：PA 材料具有吸湿性,加工前材料必需干燥处理，可在 80110干燥 6 小 时 熔化温度：215225；建议温度：220。 模具温度：4060。 （模具温度将影响塑件光洁度，温度较低则导致光洁度较低） 。 注射压力：8090MPa。 注射速度：中高速度。 根据塑件形状及尺寸采用一模二件的模具结构，考虑外形尺寸及注射时所需的压力 情况，参考模具设
23、计手册初选螺杆式注射机：XSZ125。 第二章、确定模具结构方案 2.1 脱模原理 制品为骨架。该模具采用斜导柱抽心机构来实现垂直分型动作。锁紧锲与定模板做 成整体，确保凹模滑块 14 的定位锁紧。 河北工程大学毕业设计 8 工作原理 模具分流道与侧浇口开设在垂直分型面 AA 上，并由骨架凸翼腔底进料。开模时， 分型面分型，斜导柱带动凹模滑块做 AA 垂直分型面分型。最后，由推板推出塑件制品。 如图 3： 图 3 模具结构原理图 2.2 确定型腔数量及布局形式 该塑件在注射时采用一模一件，即模具需要一个型腔。 河北工程大学毕业设计 9 2.3 选择分型面 2.4 确定浇注系统与排气系统 2.4
24、.1 浇注系统形式 采用普通浇注系统。 2.4.2 主流道设计 根据塑料模具设计手册初步得 XSZ125 型注射机喷嘴的有关尺寸： 型号 XS-ZY-125 额定注射量/cm 3 125 螺杆直径/mm 42 注射压力/MPa 120 注射行程/mm 115 注射方式螺杆式 锁模力/KN 900 最大成型面积/cm 3 320 最大开合模具行程/mm 300 模具最大厚度/mm 300 模具最小厚度/mm 200 喷嘴圆弧半径/mm 12 喷嘴直径/mm 4 动、定模固定板尺寸/mm 428*458 拉杆空间/mm 260*290 河北工程大学毕业设计 10 合模方式液压-机械 流量/(Lmi
25、n) 1 100、12 液压泵压力/MP 6.5 电动机功率/KW 11 螺杆驱动力/KN 4 加热功率/KW 5 机器外形尺寸/mm 3340*750*1150 喷嘴前端孔径：； mm 4d0 喷嘴前端球面半径：； mm 12R0 根据模具主流道与喷嘴的关系： mm 2)(1RR 0 mm 1)(0.5d d 0 取主流道球面半径：； mm 13R 取主流道的小端直径； mm 5d 为了便于将凝料从主流道中拔出，将主流道设计成圆锥形，其斜度为，取， 624 经换算得主流道大端直径为。 mm8D 2.4.3 分流道设计 2.4.3.1 分流道的形状和尺寸 分流道的形状和尺寸应根据塑件的体积、壁
26、厚、形状的复杂程度、注射速度、分流 道的长度等因数来确定。本塑件的形状不复杂，熔料填充型腔比较容易。根据型腔的排 列方式可知分流道的形状长度较短，为了便于加工起见，选用截面形状为半圆形分流道， 查表 5-40(塑料模具设计手册)得。 mm 2.5R 河北工程大学毕业设计 11 2.4.3.2 分流道的表面粗糙度 由于分流道与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有内部的熔体流动状态比较理想， 因此分流道表面粗糙度要求不太低，一般 Ra 取左右，这可增加对外层塑料熔体的 m1.6 阻力，使外层塑料冷却皮层固定，形成绝热层。 2.4.4 浇口的设计 根据塑件的成型要求及型腔的排列方式，采用中心辐射式浇口，
27、如图 6。 河北工程大学毕业设计 12 图 6 中心辐射浇口示意图 查表 5-45(塑料模具设计手册)选尺寸为直径,试模时修正。 mm 1 河北工程大学毕业设计 13 2.4.5 排气系统 该模具为小型模具，可利用分型面间隙排气，该分型面位于熔体流动的末端。 2.5 选择推出方式 该塑件为簿壁塑件，综合各个因素，选定为推板推出机构，如图 7。因为不允许有推 杆痕迹，所以推料用推管。 河北工程大学毕业设计 14 图7 顶出方式 河北工程大学毕业设计 15 第三章、模具设计的有关计算 3.1 型芯和型腔工作尺寸的计算 查表塑料模设计手册表 1-4 塑料 PA 收缩率：1%2%.。 平均收缩率： S
28、=(1%+2%)/2=1.5% 计算如下表： 类 别尺 寸类型 塑件 尺寸 计算公式 型腔或型芯的 工作尺寸 108 109.58 009 . 0 0 4040.6 2.52.53 99.13 径 向尺寸 的计算 14 ZZ SM LSL 00 4 3 )1()( 14.2 11.511.67 型 腔的计 算 深 度尺寸 的计算 11.5 ZZ SM HSH 00 3 2 )1()( 11.67 30 30.51 0 0060 70 71.08 0 008 . 0 径 向尺寸 的计算 1.5 00 4 3 )1()( ZZ SM LSL 1.52 28 28.42 型 芯的计 算 深 度尺寸
29、的计算 11.5 00 3 2 )1()( ZZ SM hSh 11.67 河北工程大学毕业设计 16 型 芯中心 距尺寸 56.5 2 )1( Z SM LSL 023 . 0 35.57 3.2 侧壁厚度与推板厚度的计算 3.2.1 侧壁厚度 该型腔为组合式。因此，型腔的强度和刚度按组合式进行计算。由于型腔壁厚计算 比较麻烦，也可以参考经验推荐数据。查塑料成型工艺与模具设计表6.10型腔侧壁 厚表，取。 mmS20 3.2.2 推板厚度 3 4 74 . 0 E pr H 其中查，可取制品轴向尺寸公差的1/10，取，p MPaE 5 101 . 2 mm03 . 0 由表4.1取。 MPa
30、30 3 5 4 00003 . 0 101 . 2 8 . 03074 . 0 H cm13 . 1 mm16 3.3 斜导柱等侧抽芯有关计算 3.3.1 斜导柱的设计与计算 斜导柱的倾斜角取。 5 . 22 则脱模力的计算为： )k)(1m(1 2 f fLSEr Ft 脱模力（推出力）（） t F N 塑料弹性模量（，PA塑料取） E 2 cmN 26 1032 . 2 cmN 塑料的平均成型收缩率（0.015） S 包容凸模的长度（2.8） Lcm 河北工程大学毕业设计 17 塑料与刚的摩擦系数（ABS塑料取0.36） f 塑料的帕松比（取0.34） m rtt k 2 2 2 2 塑
31、料平均壁厚(0.5) tcm 圆柱半径(1.5) rcm )36 . 0 (1)26.1034 . 0 (1 36 . 0 8 . 2015 . 0 23200005 . 122 2 t F =41891.3（） N 查塑料成型工艺与模具设计表9.1 取。 KNFw10 再查表9.2 得 mmd16 在斜导柱的设计中斜导柱采用了理论上最佳的斜角：，直径取。 5 . 22mm20 先计算抽心距： mmrRS)32( 22 抽 其中：塑件的大圆盘半径 R 塑件的最小的腰部外圆半径 r )32(40 5 . 56 22 抽 S )32(40 mm42 然后在CAD里根据抽心距算出斜导柱的长度，如图8
32、： 河北工程大学毕业设计 18 图 8 斜导柱长度的计算 其强度校核： 河北工程大学毕业设计 19 cos 抽 弯 F F 其中： 斜导柱所受的弯曲力（） 弯 F N 抽拔力（） 抽 F N 斜导柱的斜角 N F F15.45342 5 . 22cos 3 . 41891 cos 抽 弯 ，所以斜导柱强度合格。 w FF 弯 3.3.2 斜滑块（型腔）的设计 斜滑块设计如图9： 图9 斜滑块 3.3.3 楔紧块的设计 本模具采用楔紧块与定模板制成一体的整体式结构。如图10 图10 楔紧块 3.3.4 导滑条的设计 导滑条的设计如图11： 河北工程大学毕业设计 20 图11 导滑条 斜滑块的导滑
33、长度不能太短，一般应保证滑块在完成抽拔动作后，留在导滑条中的 长度不小于有效长度的，经计算，该滑块在完成抽拔动作后留在导滑条中的长度为 3 2 ，总的有效长度为，所以导滑条的长度足够。 mm180mm240 3.4 冷却与加热系统 本塑件在注射成型时不要求有太高的模温，所以在模具上可不设加热系统。是否需 要冷却系统可作如下计算 设定模具平均工作温度为50，用常温20的水作为模具冷却介质，其出口温度为 30，产量为（初选每二分钟一套）。2.129Kg/h 故冷却水体积流量： 式中： )(60 21 TTc Mq V 冷却水体积流量，（） V min 3 m 单位时间注射人模具内的树脂质量，（）
34、M hkg 单位时间内树脂在模具内释放的热量，（，PA为 ） qkgJJ/kg105.6 5 冷却水的比热容，（） cJ 冷却水的密度，（） 3 mkg 冷却水出口处温度，（） 1 T 冷却水进口处温度，（） 2 T 河北工程大学毕业设计 21 )2030(100 . 1102 . 460 106 . 5258 . 4 33 5 V q=0.0014 m /min 3 查表可知所需的冷却水道直径10-14mm,取冷却水直径10mm。 冷却水在管内的流速： =0.297m/s 2 1 . 014 . 3 60 0014 . 0 4 v 冷却管壁与水交界的膜传热系数 h=9 2 . 0 8 . 0
35、 )(2 . 4 d qvf )/( 01 . 0 )297 . 0 1000(7 . 62 . 4 02 2 . 0 8 . 0 ChmKJ 3 10 )/( 02 ChmKJ 冷却水通道的导热总面积 A=0.00946mm h WQS 5 .22109 450258 . 4 3 2 模具所需冷却水的总长度 L=0.301m=301mm d A 01 . 0 14 . 3 00946 . 0 X=L/l=1.5 所以冷却水管为2根 第四章 选择模架 为了方便加工热处理，其型腔镶块可分为两部分。如图12： 图12 型腔镶块 4.1 初选注射机 4.1.1 浇注系统重量 单件塑件重量 gMs97
36、.70 注射机额定注射量Gb，每次注射量不超过最大注射量的80% 即 s G Gj b 0.8G n 式中型腔数 n 河北工程大学毕业设计 22 浇注系统重量() j G g 塑件重量() s G g 注射机额定注射量() b Gg 浇注系统估算结果： 322 1 575.7mm40)5 . 14( 3 1 V 32 2 88.602104mmV 32 3 8 . 84715322mmV 33 j cm 2.026mm 2026847.8602.88575.7V 浇注系统重量 g 2.391.182.026Gj 设 则得： 1n 0.8 G nG G js b g 7 . 91 0.8 39
37、. 2 97.70 总质量： gM 7 . 91 满足注射量： 式中 8 . 0 塑件 机 V V 额定注射() 机 V 3 cm -塑件与浇注系统凝料体积和（） 塑件 V 3 cm 33 67.79 8 . 0 738.63 8 . 0 cmcm V V 塑件 机 或满足注射量 8 . 0 塑件 机 M M gg M M625.114 8 . 0 7 . 91 8 . 0 塑件 机 4.1.2 注射压力 成型注 PP 河北工程大学毕业设计 23 查塑料模具设计手则表 1-8 PA塑料成型时的注射压力 MpaP281106 成型 锁模力： 式中 pFP 锁 塑料成型时型腔压力PA塑料的型腔压力
38、，取 pMpap30 浇注系统和塑件在分型面上的投影面积和分型腔及浇住引流及型腔在分型面上 F 的投影面积 22 mm75836)mm553892200.962(10023.665F KNpF 5 . 2277583630 根据以上分析与计算,根据塑料注射机技术规格表4.2塑料成型工艺与模具设计 选用XSZ60型注射机。 注射机XSZ60有关技术参数如下: 模具锁模力： 900KN 模板最大开合模行程 300mm 模具最大厚度 300mm 模具最小厚度 200mm 喷嘴圆弧半径 12mm 喷嘴孔直径 4mm 动、定模板尺寸 425458 mmmm 拉杆空间 300mm 4.2 选标准模架 根据
39、以上分析计算型腔尺寸及斜导柱位置尺寸可确定模架的结构形式和规格。 查塑料成型工艺与模具设计表 7-4 选用： A4型(GB/T12556-90) 定模底板厚： 20 mm 定模板厚： A=50 mm 滑块厚度： 28 mm 推板厚度: 16 mm 动模板厚: B=25 mm 河北工程大学毕业设计 24 动模垫板厚： 32 mm 垫块厚度: C=80 mm 下模座厚： 20 mm 模具厚度：H模=32+20+25+25+32+80+20=225mm 模具外形尺寸： 200*400*225mm 第五章、校核注射机 5.1 注射量、锁模力、注射压力、模具厚度的校核 由于在初选注射机和标准模架时是根据
40、以上四个技术参数及计算壁厚等因素选用的， 所以注射量、锁模力、注射压力、模具厚度不必进行校核，已符合所选注射机要求。 5.2 开模行程的校核 注射机最大行程S 式中 )105(2 浇件 hhS 塑料制品高度(mm)； 件 h 浇注系统高度(mm)。 浇 h mmhh1181052282)105(2 浇件 S=300mm 118mm 故满足要求。 5.3 模具在注射机上的安装 从标准模架外形尺寸看小于注射机拉杆空间，并采用压板固定模具，所以选注射机 规格满足要求。 第六章、推出机构的设计与校核 6.1 推件力的计算 则脱模力的计算为： 河北工程大学毕业设计 25 )k)(1m(1 2 f fLS
41、Er Ft 脱模力（推出力）（） t F N 塑料弹性模量（，PA塑料取） E 2 cmN 26 1032 . 2 cmN 塑料的平均成型收缩率（0.015） S 包容凸模的长度（2.8） Lcm 塑料与刚的摩擦系数（ABS塑料取0.36） f 塑料的帕松比（取0.34） m rtt k 2 2 2 2 塑料平均壁厚(0.5) tcm 圆柱半径(1.5) rcm )36 . 0 (1)26.1034 . 0 (1 36 . 0 8 . 2015 . 0 23200005 . 122 2 t F =41891.3（） N 6.2 推杆的设计 6.2.1 推管的直径计算 根据零件的要求 推管外直径
42、D1=40mm，内直径D2=30mm 6.2.2 推管压力校核 查塑料模设计手册式5-98 s dn Q 2 4 取 s 2 320mmN 2 2 /208.46 84 41891.34 mmN 推杆应力合格，硬度 s 65HRC50 6.3 推板强度校核 推板选用45钢，允许变形0.3。 mm 河北工程大学毕业设计 26 查塑料模设计手册由式5-103得： 354 . 0 EBy Q LH 推板厚度 Hcm 推杆间距 Lcm 总脱模力 Q N 推板宽度 Bcm 钢材的弹性模量 (钢的弹性模量) E 2 cmN 27 10 2.1EcmN 推板允许最大变形量 y cm mmmmH1608 .
43、5 003 . 0 80 10 2.1 3 . 41891 4 . 654 . 0 3 7 所以推板强度合格。 总结 毕业设计我在大学4年中的最后一个重要的环节，是对4年中的所学知识的一个汇总 和概括，它要我们每个人都用自己所学到的知识和对其的理解，充分运用到这次的设行 中去，虽然还有很多知识不了解，需要进一步加深理解，但我会努力使这次毕业设计做 好。 河北工程大学毕业设计 27 在校的这四年期间，开设的各门课程，比如机械制图及AUTOCAD、机械设计、 机械制造、液压传动、数控机床及编程等课程，这些课程对我们搞好这次 毕业设计有很大的帮助，我们右以综合运用所学的这些课程，加之我们平时的知识积
44、累 和老师的极大帮助和指导，为这次毕业设计提供了非常有利的保障。 即将毕业的我，届即将要面对自己以后的人生，在以后的工作中难免会遇到一些问 题或麻烦，这时就要靠自己以前所学的知识和积累的经验去解决它。随着科学技术的高 度发达，一些质量优、性能好、效率高、能耗低、价格低廉的产品将开发出来并淘汰那 些老的生产技术或设备。因此，我们应该树立良好的设计思想，重视对自己进行机械设 计能力的培养；善于利用各种信息资源，扩展知识面和能力；培养严谨、科学、创新与 创业、艰苦奋斗的企业精神，加强环境保护意识，做到清洁生产和文明生产，以最大限 度的获得企业效益和社会效益。 所以，在以后的工作中，需要继续学习和加深
45、对知识的了解。在此我非常感谢李丽 老师在设计过程中对我的指导和帮助，在此向刘老师致以诚挚的谢意！ 参考文献 1. 伍先明等.塑料模具设计指导.北京：国防工业出版社.2010.4. 2.廖念钊，古盈菴，莫雨松等.互换性与技术测量.北京：中国计量出版社.2009.6. 3.王琳，陈雪江，肖新华.AutoCAD2008 中文版机械图形设计北京:清华大学出版社. 2007.7. 4.谭雪松，王金，钟廷志.Pro/ENGINEER Wildfire 4.0 中文版模具设计.北京：人民邮 河北工程大学毕业设计 28 电出版社.2009.11. 5.管耀文. Pro/ENGINEER 野火版模具设计实例精讲
46、.北京：人民邮电出版社.2007.12. 6.何满才.模具设计Pro/ENGINEER Wildfire 中文版实例详解.北京：人民邮电出版社. 2005.5. 7.齐卫东.塑料模具设计与制造.北京：高等教育出版社.2004. 8.阎亚林.塑料模具图册.北京:高等教育出版社.2004. 9.屈华昌.塑料成形工艺与模具设计.北京：高等教育出版社.2001. 10.甑瑞麟.模具制造实训教程.北京：机械工业出版社.2006. 11.付丽.实用模具技术手册.北京：机械工业出版社.2002. 12.于华编著.注塑模具设计技术及实例.北京：机械工业出版社.2004.6. 13.陈万林等编著.实用塑料注塑模
47、设计与制造.北京：机械工业出版社.2000.3. 14.蒋继宏，王效岳编著.注塑模具典型结构 100 例.北京：中国轻工业出版社.2000. 15.屈华昌主编.塑料成型工艺模具设计.北京：高等教育出版社.2004.8. 16.叶久新，王群.塑料成型工艺及模具设计.北京：机械工业出版社.2008.1. 致 谢 这次带轮的模具设计，是对我这四年大学学习的一次检验，通过这次设计，我补充 了在理论学习中的一些漏洞， 使我掌握了在注塑工艺中应重视的问题，使我详细的知道 了塑件成型的工艺过程，并通过熟悉和查阅与注塑方面相关资料，掌握了一般的设计方 法和设计技巧，而且对树立正确的设计思想，培养我用所学专业知识去分析、解决在实 河北工程大学毕业设计 29 际生产和生活中遇到问题能力都是有很重要的实际意义。培养了我独立思考的能力，使 我可以更多得考虑问题。考虑制品在使用，美观，而且要占领市场所需要考虑的问题。 本次毕业设计中，我的指导老师李丽老师，对我在资料的查找收集和整理以及模具 设计的过程中所遇到的问题，给以极大的帮助和指导，同