毕业设计（论文）-防尘扣盖注塑模设计.doc

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1、景德镇陶瓷学院 本科生毕业设计（论文） 中文题目：中文题目： 防尘扣盖注塑模 CAD 英文题目英文题目：CAD OF INJECTION MOULD FOR DUSTPROOF BUCKLE COVER 院院 系：系： 机械电子工程学院 专专 业：业： 材料成型及控制工程 姓姓 名：名： 学学 号：号： 指导教师：指导教师： 完成时间：完成时间： 景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文） 摘摘 要要 注塑模具是现在所有塑料模具中使用最广的模具，能够成型复杂的高精度的塑料制 品。本课题是对防尘扣盖进行模具设计并分析加工工艺。 本模具考虑到年产量、复杂程度及塑件精度

2、要求，选择一模两腔结构较为合适。该 套模具一水平分型面和两个侧向抽芯的设计，以使制品顺利脱模。主流道采用反锥度冷 料穴，脱模时方便将主流道凝料带出。分流道采用平衡对称式分布， 确保熔融塑料几 乎能同时到达每个型腔的进料口。为了使动、定模能够准确地动作，导向定位机构利用 导柱与导套的配合。顶出机构是推杆推出的一次脱出机构。考虑到零件的位置关系，冷 却水道采用直线式分布，以便冷却均匀、快速。 采用 Pro/E 来实现防尘扣盖的三维设计及模具成型零件设计，运用 Moldflow 分析 制件的成型质量，再实现模架的装配，并在产品设计及模具装配过程中，辅助以必要的 理论计算，将计算机辅助设计与自己的理论

3、计算结合起来，可以大大缩短产品研发周期、 模具设计周期，提高产品设计及模具设计的准确性、产品成型质量，降低产品研发、模 具设计成本。在设计过程中制定了合理的工艺方案，满足了大批量生产要求。 关键词关键词：注塑模具 防尘扣盖 Pro/E Moldflow 景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文） I ABSTRACT At present, injection molding is the plastics mould that has being used most extensively , it can mold the complex and high a

4、ccurate plastic product. The subject is about the mold design of the dustproof buckle cover and the process analysis. Considering the annual output, the degree of complex and the requirement of precision of the plastic product, two cavities in a mould is a more manner. A level horizontal parting sur

5、face and two side core pulling mechanismths are choosed as the parting line to make the mold of the buckle cover demolded successfully. The spruce uses the cold-slug well with back taper to pull the spruce solidified materials when ejecting. The runner is designed to be balanced and symmetrical dist

6、ribution, ensure that melting plastic could reach each cavitys gate almost. Suspension and Positioning mechanism use matched guide pillar and guide sleeve to make movable mould, fixed mould to work accurately. The knockouts uses once ejecting mechanism that lifter pushes out. By the relation of the

7、position of each part, cooling channels are designed to linear channels to cool effectively, quickly. With Pro/Engineer to implement three-dimensional design of the dustproof buckle cover and the design of molding parts ,and shaping quality of part was analyzed by Moldflow, then accomplish the assem

8、blage of the mold with the assistance of essential theory calculate mixed with computer-aided design. It would not only shorten the cycle of product research and mold design, and improve the preciseness and the product shaping quality, but also lower the cost of the research. Having made the rationa

9、l craft scheme in the design process, so it has met the requirement of producing in enormous quantities. KeyKey wordswords: injection mold dustproof buckle cover Pro/E Moldflow 景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文） II 目目 录录 1 绪论 1 1.1 课题内容 1 1.2 课题背景 1 1.3 课题的来源及要求 2 1.4 模具国内外发展概况 2 2 总体设计方案 4 2.1 塑件

10、的结构图 4 2.2 塑件的分析 6 3 MOLDFLOW 分析 7 3.1 最佳浇口分析 7 3.2 填充分析 8 3.3 流动与翘曲分析 9 3.4 模流分析总结 10 4 注塑机型号的确定 12 4.1 注射机的技术规范 12 4.2 最大注塑量的计算 12 4.3 注射机型号的选定 13 4.4 注射机参数的校核 13 5 浇注系统的设计 15 5.1 主流道设计 15 5.2 分流道的设计 17 5.3 浇口的设计 17 5.4 冷料穴的设计 18 5.5 排气系统的设计 19 6 模具结构和分型面的设计 20 6.1 模具结构的设计 20 6.2 分型面的设计 20 7 成型零部件

11、的设计与脱模斜度的确定 22 7.1 型腔和型芯的结构设计 22 7.2 成型零件的选材 22 景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文） III 7.3 成型零件的尺寸计算 23 7.4 成型零件脱模斜度的确定 26 8 导向与定位机构设计 27 8.1 机构的功用 27 8.2 导向机构的总体设计 27 8.3 导柱的设计 28 8.4 导套的设计 28 8.5 导柱与导套的配合形式 29 9 模具冷却系统的设计 30 9.1 模具温度调节系统的设计要点 30 9.2 冷却系统的设计 31 10 推出机构设计 33 10.1 制品推出的基本方式 33 10.2

12、 推出机构的选用原则 33 10.3 推杆的形式 33 10.4 推件力的计算 34 10.5 推杆的设计 34 10.6 推杆材料 35 10.7 推杆的导向 35 10.8 推杆的复位 36 11 模架的设计 37 12 模具工作过程 38 12.1 模具装配图 38 12.2 开模行程的校核 40 13 经济性分析报告 41 14 结论 42 致谢 43 参考文献 44 景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文） 0 1 1 绪论绪论 1.11.1 课题内容课题内容 完成一套防尘扣盖注塑模具的设计。产量 2 万件；材料 PC。 1.21.2 课题背景课题背景

13、 由于塑料材料具有许多优点，目前正逐渐成为金属材料的良好代用材料，在很多领 域都出现了金属材料塑料化的趋势。作为注塑成型加工的主要工具之一的注塑模具，在 质量、精度、制造周期以及注塑成型过程中的生产效率等方面水平的高低，直接影响产 品的质量、产量、成本及产品的更新换代，同时也决定着企业在市场竞争中的反应能力 和速度。随着塑料新品种的不断出现以及塑料制品在结构、外观上要求的日益提高，使 产品的设计和模具设计过程变得越来越复杂。而传统的模具设计是在二维环境下采用手 工绘图的方式进行的，已经很难满足这种发展变化的需要。过去模具设计工作主要依靠 设计人员的经验，模具的加工制造又在很大程度上依赖于生产者

14、的操作技能，因此存在 模具设计水平低、加工质量差、生产周期长、使用寿命短等缺陷。 注塑模具 CAD 技术的应用，从根本上改变了传统的塑料产品的开发与设计，大大地 提高了产品的质量、缩短了开发周期、降低了生产成本、强有力地推动了模具工业的发 展。一些大型的商品化 CAD/CAM 软件，如 Pro/E、UG 等，都已开发出专门用于注塑模具 设计的功能模块，为模具设计提供了十分方便的工具。有资料统计表明，采用 CAD 技术 可以使模具设计时间缩短 50。在欧美一些工业发达的国家，CAD/CAM 已经成为模具行 业一种普遍应用的技术。在 CAD 应用方面，已经超越了甩掉图板、二维绘图的初级阶段。 在模

15、具设计中采用三维 CAD 软件的企业已经接近 90。目前，国内也有不少企业开始应 用 CAD 软件进行模具设计。 Pro/E、Moldflow 等软件在注塑模具设计中的应用，成功地弥补了传统设计方法的 不足，制品几何造型、分型面的创建、模具的结构设计，都是基于同一数据库进行的， 既方便，又易保证制品的精度。 景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文） 1 1.31.3 课题的来源及要求课题的来源及要求 本课题来源于景德镇陶瓷学院机械电子工程学院。 1 设计的模具要符合加工要求； 2 装配良好； 3 各成型部件顶出机构、复位机构不存在干涉现象； 4 分型面、成型零件

16、、注浇系统、冷却系统、排气系统、导向机构、顶出系统和 复位系统设计合理，工作可靠； 5 模具应运转平稳，工作可靠，结构简单，装卸方便，便于维修、调整； 6 模具尽量用通用件以便降低制造成本。 1.41.4 模具国内外发展概况模具国内外发展概况 目前，世界模具市场产品供不应求，近几年，世界模具市场总量一直保持在 600 亿650 亿美元，美国、日本、法国、瑞士等国一年出口的模具约占本国模具总产值的 1/3，而我国模具的出口量极少，虽已向香港、东南亚地区出口模具标准件，但其数量 极为有限，在目前模具已成为不少行业发展瓶颈的情况下，模具行业每年必须要有 15% 左右的增长速度，这一增长速度还必须要与

17、产品结构合理化调整同时实现，只有这样， 才能满足国民经济发展的需要。预计，我国几个主要模具市场的需求情况大致为：首先， 汽车、摩托车行业是最大的模具市场；其次，家电行业对模具的需求量不可小视；第三， 电信行业的发展潜力巨大；第四，建筑行业塑料型材模具增幅将高于模具行业总体发展 水平。 A国外模具产业现状 21 世纪模具制造行业的基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和网络化。追求的 目标是提高产品质量及生产效率，缩短设计周期及制造周期，降低生产成本，最大限度 地提高模具制造业的应变能力，满足用户需求。 B国外注塑模具的发展趋势 首先，国外注塑成型技术在向多工位、高效率、自动化、连续化、低成本方向

18、发展。 景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文） 2 因此模具向高精度复杂、多功能的方向发展。例如：组合模、即钣金和注塑一体注塑 铰链一体注塑、活动周转箱一体注塑；多色注塑等；向高效率、高自动化和节约能源、 降低成本的方向发展。例如：叠模的大量制造和应用，水路设计的复杂化、装夹的自动 化、取件全部自动化。 C我国模具的发展现状 虽然中国模具工业在过去十年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达国 家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重还比较底， CADCAECAM 技术的普及率不高，许多先进的模具技术应用还不够广泛等。特别在大 型精密

19、、复杂和长寿命模具技术上存在明显差距。这些类型模具的生产能力也不能满足 国内需求。 景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文） 3 2 2 总体设计方案总体设计方案 首先对塑件进行工艺分析。考虑到生产批量、精度要求、结构的复杂程度和经济效 益，本模具采用一模两腔。下面选择注塑机，主要从注射量、锁模力等方面进行考虑。 要确保塑件及浇注系统所需的注射量不超过注射机最大容量的 80。接着对各个系统进 行设计，第一是浇注系统。浇注系统分为主流道、分流道、浇口、冷料穴等。主流道的 中心线与注射机喷嘴的中心线应在同一条直线上。另外由于主流道与高温高压的熔融塑 景德镇陶瓷学院本

20、科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文） 4 料接触所以外面要加个浇口套。浇口套要进行淬火处理，这样可以延长模具的使用寿命。 分流道的半径与塑料种类和所需熔融塑料的体积有关。主流道与分流道采用圆角过渡， 这样可以减小料流转向过渡时的阻力。分流道的布置要均匀处理，确保熔融塑料由主流 道到各分流道的距离相等。分流道与浇口采用圆弧过渡，有利于熔料的流动及填充。冷 料穴主要是避免冷料进入型腔影响塑件的质量和堵塞浇口。第二是排气系统的设计。由 于本塑件较小，因此本模具采用间隙排气，利用分型面间隙、各杆件与模板的间隙和滑 块与模板间隙等自然排气。第三是侧抽芯机构的设计。利用注射模开模动力，

21、侧滑块在 斜导柱的导向作用下来机动侧向分型。第四是推出机构的设计。推动的动力来源有手动 推出、机动推出和液压与气动推出机构。本模具设计采用注射机的开模动作驱动模具上 的推出机构，实现塑件的自动脱模。第五是顶出机构的设计。本模具设计采用塑件留在 动模，要保证塑件不应推出变形或损坏。最后，要保证各系统互不干涉。 2.12.1 塑件的结构图塑件的结构图 已知塑件的结构三维图和二维图如 2-1、2-2 所示： 景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文） 5 （a）正面 （b）背面 图 2-1 塑件三维图 图 2-2 塑件二维图 景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶

22、瓷学院本科生毕业设计（论文） 6 2.22.2 塑件的分析塑件的分析 2.2.1 塑件的材料分析 PC：polycarbonate 聚碳酸酯，属于热塑性工程塑料。 （1）使用性能： 1 综合性能优良，高冲击强度、使用温度范围广。 2 优异的电绝缘性、耐化学腐蚀性、耐热性和耐寒性。 3 成形收缩率较低、尺寸稳定。 4 无臭无味，对人体无害，符合卫生安全。 （2）成型性能： 5 吸水性小，但高温时对水分比较敏感，因此，加工前必须干燥处理。 6 熔融温度高，熔融粘度大，流动性差，所以，成型时要求有较高的温度和压力。 7 熔融粘度对温度较敏感，所以一般用提高温度的方法来增加熔融塑料的流动性。 2.2.

23、2 塑件的工艺结构分析 （1）结构分析 塑件为防尘扣盖，应有较高的结构强度，较小的变形量。对塑件外观质量要求不是 很高，但对侧面的精度要求较高，因而浇口应避免开设在塑件的外侧面。 （2）工艺性分析 精度等级：采用 PC 塑料的一般精度等级 MT3（即 为 0.4） ，未注公差按 IT14 级。 PC 材料的收缩率：0.5%0.8%。 脱模斜度：脱模斜度取决于塑件的形状、壁厚及塑件的收缩率。本模具开模后塑件 留在动模上，由于塑件较简单，壁厚较均匀，形状较规律，根据给定的原始数据，对于 景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文） 7 内表面的脱模斜度为 10。 注塑时

24、，模具温度在 90100。注射完毕后应对制件进行退火处理。 3 3 MOLDFLOWMOLDFLOW 分析分析 对于任何注塑成型来说，最重要的是控制塑料在模具中的流动方式。制品的许多缺 陷，如气穴、熔接痕、短射乃至制品的变形等，都与塑料在模具中的流动方式有关。 Moldflow MPI 通过对熔体在模具中的流动行为进行模拟，可以预测和显示熔体流动前沿 的推进方式、填充过程中的压力和温度变化、气穴和熔接痕的位置等，帮助工艺人员在 试模前对可能出现的缺陷进行预测，找出缺陷产生的原因并加以改进，提高一次试模的 成功率。通过分析流动过程中的取向来判断其对制品强度的影响，并据此判断浇口位置 设置的正确与

25、否。采用 Moldflow MPI 可使注塑成型从制品设计、模具设计到注塑工艺 的确定完全在并行工程的环境下进行，不仅克服了传统的串行设计存在的产品开发周期 长的缺点，而且提高了开模的成功率，优化了注塑成型的工艺条件，降低了产品开发时 间和制造成本。 3.13.1 最佳浇口分析最佳浇口分析 由于各种主流的 3D 软件之间的内核不同及精度差异，直接导入会出现制件的失真， 所以对于一些复杂制件的导入需要做前期处理，去除倒圆角，倒角，小凸起，小凹陷， 小孔等，简化模型，然后导入到 Moldflow CAD Doctor 中进行修复， 以提高网格匹配 率，使其至少达到 85%，再把处理过的制件导入到

26、Moldflow 中。本设计的模型较简单， 因此不必简化，可直接导入。再以 Fusion 网格类型划分网格，并对网格进行修改以达 到分析要求。最佳浇口分析，得到结果如图 3-1 所示： 景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文） 8 图 3-1 Moldflow 分析最佳浇口位置结果 由上图可知，最佳浇口位置在塑件的中部的蓝色部分。 3.23.2 填充分析填充分析 在 Moldflow 分析中按流道系统向导建立好浇口和流道。成型材料选择 Calibre 301 EP 22：Dow Chemical USA，其余选择默认设置，进行填充分析。得到结果如图 3-2 所

27、示： 景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文） 9 (a) Moldflow 分析填充时间 (b) Moldflow 分析填充压力 图 3-2 MoldFlow 填充分析 通过结果图，可以看出设置这样的浇口后，不会出现欠注不足现象，可以进行下一 步分析。 3.33.3 流动与翘曲分析流动与翘曲分析 填充分析完成后，再把分析类型改为流动+翘曲分析。 首先得到气穴位置如图 3-3 所示： 图 3-3 气穴位置 气穴大多数处于塑件边缘处，可以在分型时排出，同时设置推杆时尽量把推杆设置 在气穴较多的地方以方便排气，因此对零件不会产生太大影响。 景德镇陶瓷学院本科生毕业设

28、计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文） 10 同时熔接痕如图 3-4 所示： 图 3-4 熔接痕位置 熔接痕的产生是由于若干股熔体流动交接而成，不能完全消除，我们可以适当提高 料流温度等，减轻熔接痕影响。经分析后如上图所示，熔接痕绝大多数位于塑件的边缘 处，不会影响塑件的使用效果，故符合要求。 塑件变形量如图 3-5 所示： 图 3-5 总体变形量 由图可知，总体变形在四个边角最大，对于使用性能来说，影响不大。在后续的设 计中将主要通过设置冷却管道和工艺条件来解决这一问题。 景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文） 11 3.43.4 模流分析总结模流分

29、析总结 通过模流分析，我们可以预先知道产品可能发生的成型缺陷，找出缺陷产生的原因， 提供相应的改进方法。也为后面的模具设计提供了某些数据依据。本模具经以上分析， 初步得出以下结论： 1 模具的浇口位置初步设定在离塑件中心位置 1mm 处。 2 该塑件对于外观的要求并不高，熔接痕和气穴大多分布在塑件的边缘处，对塑 件的功能影响不大，符合设计要求。 3 塑件形状规则，翘曲的地方都对塑件影响不大，都可以通过设置冷却水路时加 以解决。 4 要充填的体积(包括主流道/流道/浇口)=46.1572 cm3 总投影面积=78.6148 cm2 最大注射压力(在 1.159 s) =26.9761 MPa 总

30、重量(制品+流道)=48.5432 g 最大锁模力(在 1.581 s) =16.2799 tonne 景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文） 12 4 4 注塑机型号的确定注塑机型号的确定 注射模是安装在注射机上使用的工艺装备，因此设计注射模时应该详细了解注射机 的技术规范，才能设计出符合规范的模具。注射机规格的确定主要是根据塑件的大小及 型腔的数目和排列方式。在确定模具结构形式及初步估算外型尺寸的前提下，设计人员 应对模具所需的注射量、注射力、锁模力、注射压力、拉杆间距、最大和最小模具厚度、 推出形式、推出位置、推出行程、开模距离等进行计算。 4.14.1

31、 注射机的技术规范注射机的技术规范 从模具设计角度考虑，需要了解注射机的主要技术规范有：额定注射量、额定注射 压、额定锁模、模具安装尺寸以及开模行程等。 4.24.2 最大注塑量的计算最大注塑量的计算 最大注射量是指注射机螺杆以最大注射行程注塑时，一次所能达到的塑料注射量。 设计模具时，应保证成型塑件时包括流道系统在内的总的注射量小于所选注射机的最大 注射量，即： 景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文） 13 mkmp 式中： k注射机最大注射量的利用系数，一般为 0.8； m塑件和浇注系统凝料体积，cm； mp注射机允许的最大注射量。 在 Moldflow

32、软件分析中得知： 要充填的总体积(制品+流道) m=46.1572 cm 得：46.1572/0.8=57.6965mp 即：mp57.6965cm 4.34.3 注射机型号的选定注射机型号的选定 根据以上的初步计算，选定型号为 SZ60/40 的卧式注射机。其主要技术参数见表 4-1。 表 4-1 注塑机的主要参数 理论注射容积(cm） 60 螺杆直径(mm) 30 注射压力(MPa) 150 喷嘴口直径(mm) 3.5 锁模力(kN) 400 拉杆内间距(mm) 295185 移模行程(mm) 260/180 最大模具厚度(mm) 280 最小模具厚度(mm) 160 喷嘴球直径(mm)

33、15 景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文） 14 4.44.4 注射机参数的校核注射机参数的校核 4.4.1 锁模力的校核 注射成型时的塑料会产生模板间的胀模力，此胀模力等于塑件和浇注系统在分形面 上的投影面积与型腔压力之积。为防止模具分型面被胀模力顶开，必须对模具施加足够 的锁模力，否则在分型面处会产生溢料现象，因此模具设计时应使胀模力小于注射机的 额定锁模力。即： F=PA1.66m /s 6 104914 . 3 60 1.167 4 达到湍流的状态，所选管道直径合格。 从计算结果看，因塑件较小，单位时间注射量下，所需冷却水道也比较小，而且流 速很快，

34、根据注射厂的生产现场经验，本设计在单个塑件型芯内采用 2 条水道，在中间 板上开设 2 条冷却水道。水道流量的大小可根据注射时具体工艺情况进行调整，水孔的 开设详细情况见装配图。 景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文） 34 1010 推出机构设计推出机构设计 注射成型后的塑料制件及浇注系统的凝料从模具中脱出的机构称为推出机构。推出 机构的动作通常是由安装在注射机上的顶杆或液压缸完成。 10.110.1 制品推出的基本方式制品推出的基本方式 按模具中的推出零件分：推杆（含推盘） 、推件板、推管、活动镶件及凹模。 10.210.2 推出机构的选用原则推出机构的选

35、用原则 设计推出脱模机构，必须根据制品的形状，复杂程度和注塑机推出机构形式选取。 采用何种类型的推出脱模机构，其选用原则如下： a. 使制品脱模后不致变形，推力分布均匀，推力面尽可能大。 b. 设计推出机构时应尽量使塑件留在动模一侧。 c. 不要损伤制品的外观质量。 d. 推出机构应动作可靠，运动灵活，制造方便，配换容易。 e. 合模时应使推出机构正确复位。 10.310.3 推杆的形式推杆的形式 根据塑件的形状特点， 模具型腔在定模部分，型芯在动模部分。其推出机构可采 用推杆（含推盘）推出机构。采用推杆推出，推杆截面为圆形，推杆推出动作灵活可靠， 推杆损坏后也便于更换。推杆全部固定在推杆固定

36、板上。如图 10-1 所示： 景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文） 35 图 10-1 推出机构组装方式 10.410.4 推件力的计算推件力的计算 对于一般塑件和通孔壳形塑件，按下式计算，并确定其脱模力 Ft = A( cos- sin) p 式中： A塑件包络型芯的面积； 由塑件收缩率产生的单位面积上的正压力，一般取0.81071.2107 Pa；p 脱模斜度； 塑件对钢的摩擦系数，为0.10.3。 该塑件中： A=0.005889 m Ft =0.005889107(0.2*cos0.167- sin0.167) 2= 117780 N 10.510.

37、5 推杆的设计推杆的设计 推杆设计如图 10-2 所示 景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文） 36 图 10-2 推杆和推盘 10.610.6 推杆材料推杆材料 推杆的材料多为T8A、T10A等碳素工具钢或65Mn弹簧钢等，推杆头部需淬火处理， 硬度大于50HRC，推杆工作端表面粗糙度Ra一般为0.8m，较好的表面质量可防止推杆 与孔咬死，并延长使用寿命。在存放推杆时，为防止有害气体及介质的侵蚀，应涂上二 硫化钼。此处推杆材料用T10A。 10.710.7 推杆的导向推杆的导向 对于含有数量较多并且推杆较细的顶出机构，防止顶出机构的歪斜和扭曲是非常重 要的，

38、不然，会造成细小顶杆的变形甚至折断，为了避免以上现象的发生，应该设置推 出机构的导向机构。本设计采用两处对称的导柱和导套。 景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文） 37 10.810.8 推杆的复位推杆的复位 使用推杆作为推出零件的脱模机构，在完成每次脱模动作，开始下一次注射工作循 环时，与制品接触的推杆必须先回复到初始位置。因此，必须设置复位装置。复位装置 有复位杆复位和弹簧复位两种形式。本次设计采用复位杆加弹簧复位装置。弹簧复位是 利用压缩弹簧的回复力使推出机构复位，其复位先于合模动作完成。弹簧固定在推杆固 定板与支撑板之间。设计时应防止推出后推杆固定板将

39、弹簧压死，或者弹簧已被压死而 推出还未到位。弹簧对称的安装在推杆固定板四周，一般为四个常安装在复位杆上。安 装形式如前面的图10-1。 景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文） 38 1111 模架的模架的设计设计 注塑模模架国家标准有两个，即 GB/T12556.11990塑料注射模中小型模架和 GB/T12555.11990塑料注射模大型模架 。由于塑料模具的蓬勃发展，现在在全国的 部分地区形成了自己的标准，本设计的模架自己设计。 模板各部分结构尺寸如表 11-1 所示： 表 11-1 模板各部分主要结构尺寸 1 定模座板长宽厚 230mm 200mm 20

40、mm 2 中间板长宽厚 230mm 150mm 15mm 3 动模板长宽厚 230mm 150mm 22mm 4 型芯固定板长宽厚 230mm 150mm 15mm 5 支撑板长宽厚 230mm 150mm 30mm 6 方铁长宽厚 230mm 150mm 70mm 7 动模座板长宽厚 230mm 200mm 20mm 根据上述的设计，最终设计出合理的模具。 景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文） 39 1212 模具工作过程模具工作过程 12.112.1 模具装配图模具装配图 模具装配图如图 12-1 所示： (a) 主视图 景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论

41、文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文） 40 (b) 俯视图 图 12-1 模具装配图 1浇口套；2定位圈；3定模座板；4定距拉杆；5弹簧；6堵头；7中 间板；8楔紧块；9有肩导套；10导柱；11型芯固定板；12定距螺母；13支 撑板；14螺钉；15推杆；16方铁；17定模座板；18垃圾钉；19螺钉；20 底针板；21导柱；22螺钉；23有肩导套；24复位杆；25面针板；26弹簧； 27推盘；28O 形环；29型芯；30弹簧；31钢珠；32滑块；33动模板；34 斜导柱；35螺钉；36螺钉 景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文） 41 工作原理：开模时，注射

42、机开合模系统带动动模部分后移，如图 12-1（a）所示。 由于弹簧 5 的作用，模具首先在定模座板与中间板之间开模，中间板 7 随动模一起后移， 主流道凝料随之拉出。当动模部分移动一定距离后，中间板与定距拉杆 4 的螺母 12 接 触，中间板停止移动。动模继续后移，在斜导柱 34 的导向作用下，滑块 32 向两侧分开， 当滑块凹槽移动到钢珠 31 时，由于弹簧 30 的作用，钢珠顶住了滑块，使滑块停止移动。 同时第二分型面分型， 。因塑件包紧在型芯 29 上，这时浇注系统凝料在浇口处自行拉断， 然后在第一分型面中由人工拉出或机械取出。动模部分继续后移，当注射机的推杆接触 到底针板 20 时，推

43、出机构开始工作，在导柱 21 的导向作用下，推杆 15 和推盘 27 把塑 件从型芯上推出，塑件在第二分型面之间自行落下。 12.212.2 开模行程的校核开模行程的校核 注射机的开模行程是有限制的，塑件从模具中取出时所需的开模距离必须小于注射 机的最大开模距离。注射机采用液压和机械联合作用的锁模机构时，最大开模行程与模 具厚度无关，对于双分型面模具，其开模行程可按下式校核： H1 +H2+a+(510)mm S 式中： S注射机最大开模行程，mm； H1推出距离，mm； H2包括浇注系统凝料在内的塑件的高度，mm。 左边值为 H1 +H2+a+(510)mm =22+25+30+(510)=

44、8287mm 87 mm 260 mm 开模条件形成，符合要求。 景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文） 42 13 经济性分析报告 做成该模具所需要的具体费用如表所示： 表 13-1 所需费用 （a）材料费 零件名称材料尺寸单价数量 金额（元） 动模座板 Q23523020020 4 元/千克 1168 面针板45#钢 2309013 4 元/千克 162 定模座板 Q23523020020 4 元/千克 1168 定位圈45#钢 4 元/千克 110 型芯 Cr12505037 25 元/千克 2100 浇口套 T10A 25 元/千克 125 型芯固定板

45、45#钢 23015015 4 元/千克 190 中间板 T10A23015015 25 元/千克 1800 动模板（含滑块） Cr1223015022 25 元/千克 1 800 推杆 T10A 25 元/千克 10200 支撑板45#钢 23015030 4 元/千克 1180 方铁45#钢 2302870 4 元/千克 2120 底针板45#钢 2309015 4 元/千克 170 配件 200 总计 2993 （b） 加工费 真空淬火费用 8 元/千克；约 100 千克 800 数控加工费用总 250 元/时；约 8 小时 2000 线切割费用 250 元/时约 10 小时 2500

46、加工中心费用 200 元/时约 30 小时 6000 机床加工 12/时约 24 小时 288 总计 11588 试模费：试模费 500 元/时，约用时间为 4 小时，总额 2000 元。 维修费：约 1000 元。 其他零件：约 300 元。 总造价为：约为 17800 元人民币。 该模具生产出的产品单个利润 3 元,生产 20000 件,可获利 42200 元。 景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文） 43 14 结论 本设计是为方形侧孔防尘扣盖注射成型而专门设计的。一模两腔，点浇口及推杆一 次脱模的方式进行设计。并且大多数零件都采用标准零件。 在设计时充分利用 AutoCAD、Pro/E、Moldflow 等二维和三维绘图辅助软件，缩短 了设计周期，大大提高了生产效率，降低了劳动强度，保证了质量，从而降低了模具的 生产成本。 通过以上工作的完成，我对一套模具设计的全过程有了清醒而直观的认识，了解了 注塑模的工作原理，对模具中型腔、型芯等主要零件的设计及精度的确定具备