汽车后视镜注塑模具毕业设计说明书

湖南涉外经济学院学士学位论文汽车后视镜注塑模具设计材料成型及控制工程材料0702班费四旺摘要运用AUTOCAD软件合理设计了汽车后视镜盖注射模具。根据产品的结构，巧妙地利用滑块参与分型，采用对称和边界混合法建立了塑件间的主分型面和侧抽芯分型面，然后合并成总分型面。为了塑件的顺利脱模，设计了与产品外表面相匹配的非对称斜导柱滑块侧向抽芯机构跟液压抽芯机构避免了由曲面凹凸不平引起的不能正常开模。为提高冷却效果和塑件品质,降低加工成本,缩短生产周期,设计了双向直通式冷却水道,形成了类似回转式冷却系统。关键词汽车后视镜盖；分型面；侧抽芯机构；模具设计；冷却系统湖南涉外经济学院学士学位论文AUTOREARVIEWMIRORINJECTIONMOLDDESIGNMATERIALMOLDINGANDCONTROLENGINEERINGMATERIALSCLAS0702FEISIWANGABSTRACTUSINGAUTOCADSOFTWAREREASONABLEDESIGNTHECARREARVIEWMIRORCOVERINJECTIONMOULDACORDINGTOTHESTRUCTUREOFPRODUCTS,SKILFULLYUSINGTHESLIDERPARTICIPATEINCLASIFICATION,USESEMMTRYANDBOUNDARYMIXMETHODISESTABLISHEDBETWENTWOPLASTICPARTSOFLORDPARTINGSURFACEANDSIDECOREPULLINGPARTINGSURFACE,THENMERGEDINTOTOTALSCORETYPESURFACEFORTHEPLASTICPARTS,DESIGNANDSMOOTHSTRIPPINGTHEPRODUCTAPPEARANCEPHYSIOGNOMYMATCHINGASYMMETRICOBLIQUEGUIDEPINTHESLIDERLATERALCOREPULLINGMECHANISM,TOAVOIDTHEUNEVENSURFACECAUSEDBYCAVITYPROPERLYINORDERTOIMPROVETHECOOLINGEFECTANDPLASTICSQUALITY,REDUCEPROCESINGCOST,SHORTENPRODUCTIONCYCLE,DESIGNEDATWOWAYSTRAIGHTTHROUGHTYPECOOLINGWATERWAY,FORMEDASIMLARROTARYCOOLINGSYSTEMKEYWORDSAUTOREARVIEWMIRORCOVERPARTINGSURFACESIDECOREPULLINGMECHANISMMOULDDESIGNCOOLINGSYSTEM湖南涉外经济学院学士学位论文目录第1章绪论11塑料工业的重要地位112模具的发展情况2121国外注塑模发展情况212国内注塑模发展情况213设计在学习模具制造中的作用214汽车后视镜模具在生活中的应用前景2第2章塑件的结构工艺性分析421设计任务书42塑件的几何形状分析423塑件原材料的成型特性分析524塑件的结构工艺性分析5241塑件的尺寸精度分析5242塑件的表面质量分析6243塑件结构工艺分析624塑件加工工艺分析825塑件的生产批量926初选注射机10261注塑机简介10262注塑机基本参数10263选择注塑机1027注射机的校核12271最大注塑量的校核12272锁模力的校核12273注射压力校核13274注塑机安装模具部分相关尺寸校核13275模具外形尺寸校核13276模具厚度校核1427开模行程校核14第3章分型面及浇注系统的设计1531分型面的选择1532浇注系统的设计153浇注系统形式和浇口的设计1631主流道和定位圈的设计1632分流道的设计1833浇口的设计1934冷料井的设计1935排气槽的设计20第4章模具设计方案论证2141型腔布置2142成型零件的结构确定21421凹模（型腔）设计21湖南涉外经济学院学士学位论文42凸模（型芯）设计21423凸模（抽芯型芯）设计2143导向定位机构设计24推出机构设计245抽芯机构的设计2451侧向分型与抽芯机构的分类2452抽芯距与抽芯力的计算23453模具工作过程2346冷却系统设计24第5章主要零部件的设计计算2551成型零件的成型尺寸2552模具型腔壁厚的确定25521凹模结构形式2552凸模结构形式2853抽芯机构的设计计算28531小孔处斜导柱抽芯计算28532把柄处液压抽芯3054推出机构的设计305标准模架的确定3156合模导向与定位机构设计32561导向机构的功用32562定位机构的功用32563导向机构的总体设计3564导柱设计3565导套设计357冷却系统设计3458排气系统的设计3459脱模机构设计35第6章成型设备的校核计算3661锁模力的校核3662安装尺寸的校核3663推出机构的校核3664开模行程的校核37第7章模具的装配3871模具的装配顺序3872开模过程分析39结论40致谢41参考文献42附录43附录1装配图A043附录2定模镶件零件图A343附录3型芯零件图A343附录4定模固定板零件图A343附录5动模固定板零件图A343附录6其它零件图8张（A4）43湖南涉外经济学院学士学位论文湖南涉外经济学院学士学位论文第1章绪论1第1章绪论11塑料工业的重要地位塑料工业是当今世界上增长最快的工业门类之一，而注塑模具是其中发展较快的种类，因此，研究注塑模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很大意义。注塑成型是现代塑料工业中的一种重要的加工方法，世界上注塑模的产量约占塑料成型模具总产量的50以上，尤其是家电盒型注塑产品需求量不断增加，注塑成型能一次成型形状复杂、尺寸精确的制品，适合高效率、大批量的生产方式，以发展成为热塑性塑料和部分热固性塑料最主要的成型加工方法。模具是利用其特定形状去成型具有一定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，塑料成型使用的注塑模、挤塑模、吹塑模，钢材板件使用的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合格制品。从模具使用的角度，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、表面粗糙度、分型面、浇口和排气槽位置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，模具结构对生产操作方面影响很大。在大批量生产塑料制品时，应尽量减少开模、合模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。现代生产中，合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是必不可少的三项重要因素，尤其是模具对实现材料加工工艺要求、塑料制件的使用要求和造型设计起着重要的作用。高效的全自动设备也只有装上能自动化生产的模具才有可能发挥其作用，产品的生产和更新都是以模具的制造和更新为前提的。由于制件品种和产量需求很大，对模具也提出了越来越高的要求。因此促进模具的不断向前发展。湖南涉外经济学院学士学位论文第1章绪论212模具的发展情况121国外注塑模发展情况二十多年来，国外注射模CAD技术发展相当迅速。70年代已经开始计算机对熔融塑料在圆形、管形和长方形腔内的流动情况进行分析。80年代初，人们成功地采用有限元法分析三维型腔流动过程，使得设计及人员可以依据理论分析并结合自身的经验，在模具制造前对设计方案进行评价和修改，以减少试模时间，提高模具质量。多年来，注塑模CAD技术在不断进行理论和试验研究的同时，十分注意向实用化阶段发展，一些商品化软件逐步推出，并在推广和使用中不断改进、提高和完善。122国内注塑模发展情况我国在注塑模CAD技术开发、应用及研究方面起步较晚。从80年代中期开始，国内部分大中型企业先后引进了一些国外知名度较高的注塑模CAD系统。多年来，我国对注射模设计制造技术及其CAD的开发应用十分重视，在“八五”期间，这方面安排了“大型薄壁深腔注射模具制造技术”、“多型腔小模数齿轮精密模具制造技术”和“实用CAD/CAM技术在精密注射模制造中的应用”等国家重点企业技术开发项目，这些项目的成果对促进我国注射模CAD技术的迅速发展起到了重要作用，使我国注射模CAD技术的发展和应用水平得到很快提高。13设计在学习模具制造中的作用通过对模具专业的学习，掌握了常用材料在各种成型过程中对模具的工艺要求，各种模具的结构特点及设计计算的方法，以达到能够独立设计一般模具的要求。在模具制造方面，掌握一般机械加工的知识，金属材料的选择和热处理，了解模具结构的特点，根据不同情况选用模具加工新工艺。14汽车后视镜模具在生活中的应用前景现今，随着人民生活水平的日益提高，汽车在中国越来越普及，汽车行业已是国家的支柱产业之一。而塑胶制品在汽车零配件中占有相当大的比重，塑胶件的质量是影响汽车外观形象和使用性能的重要因素之一，在塑料材料和制品设计及加工工艺确湖南涉外经济学院学士学位论文第1章绪论3定后，塑胶注射模具的质量对塑胶件的质量和成本具有决定性作用。在现代制造业的发展进程中，模具的地位及其重要性日益受到人们的重视。因此研究汽车零配件的模具设计具有重要的现实意义，本次设计的后视镜结构非常简单，主要展现出一个普通的塑胶制品的注塑成型过程，希望能有助于人们对身边事物的了解。湖南涉外经济学院学士学位论文第2章塑料结构工艺分析4第2章塑件的结构工艺性分析21设计任务书A塑料制品名称汽车后视镜。B成型方法注塑成型。C塑料原料ABS。D收缩率0407。E生产批量10万件。F塑件图下图21所示为该制品的二维图样。图21后视镜的二维图样22塑件的几何形状分析汽车后视镜由把柄跟壳体两部分组成，把柄的前端有45度的一个斜度；壳体部分左右不对称，后视镜前面有30度的倾斜角和垂直面组成，后视镜壳体后面则没有斜度，后视镜底端还有伸出的一个底座；左右两边各有一个7毫米直径的小孔。汽车后视镜的三维PROE形状图如下图22湖南涉外经济学院学士学位论文第2章塑料结构工艺分析5图2后视镜的三维图样本塑件为椭圆形的汽车后视镜，尺寸中等，结构比较简单。考虑到该制件精度要求较低，结合其材料性能，选一般精度等级为MT5。23塑件原材料的成型特性分析ABS是目前产量最大，应用最广的工程塑料。ABS是不透明非结晶型聚合物，无毒，无味，密度为102105G/CM31。ABS具有突出的力学性能，坚韧，坚固；易于成型和机械加工，成型塑料有较好的光泽，经过调色可配成任何颜色。ABS可采取注射，挤塑，吹塑，真空成型机表面涂饰等多种成型加工方法。ABS成型性能如下1易吸水，成型加工前需进行干燥处理，表面光泽要求高的塑件需长时间预热干燥。2比热容低，塑化效率高，凝固也快，故成型周期短。3顶出力过大或机械加工时塑件表面会留下白色痕迹，脱模斜度宜取2以上。4易产生熔接痕，模具设计是应注意尽量减少浇注系统对料流阻力。5宜采用高料温，高模温，高注射压力成型。24塑件的结构工艺性分析241塑件的尺寸精度分析该塑件的尺寸均为未标注公差的自由尺寸，可按MT5查取公差。下表21所列为塑件的主要尺寸的公差要求4。湖南涉外经济学院学士学位论文第2章塑料结构工艺分析6表21塑件的主要尺寸的公差塑件标注尺寸塑件尺寸公差外部尺寸1321320281686808609797001232304050506400772400内部尺寸135135281013413428107171860070708600989820105353740052527400565674001515400242塑件的表面质量分析该塑件要求外观光洁、色彩艳丽，颜色可调，型斑点和熔接痕，而内表面无特殊要求。243塑件结构工艺分析湖南涉外经济学院学士学位论文第2章塑料结构工艺分析72431壁厚各种塑料，不论是结构件还是板壁，根据使用要求具有一定的厚度，以保证其力学强度。但一般地说，在满足力学性能的前提下厚度不宜过厚。这样不仅可以节约原材料，降低生产成本，而且使塑料在模具内冷却或固化时间缩短，提高生产效率。其次，可以避免因过厚产生的凹陷、缩孔、夹心等质量上的缺陷。热塑性材料的塑件壁厚，一般不宜少于0609MM，常取14MM。由该塑件的尺寸可以知道最小壁厚为13MM，最大为30MM，该壁厚尺寸15MM，符合要求。从图纸上看，该塑件外形为椭圆形，圆角过渡且无尖角存在，壁厚均匀，且符合最小壁厚要求。2432脱模斜度由于塑件成型时冷却过程中产生收缩，使其紧箍在凸模或型芯上，为了便于脱模，防止因脱模力过大而拉坏塑件或其表面受损，与脱模方向平行的塑件内，外表面都应具有合理的斜度。一般取3090。成型型芯越长或型腔越深则斜度应取偏小值，反之可取偏大值。塑件高度不大时（23MM）可不设计脱模斜度。该塑件面板为半圆球形不需考虑脱模斜度，而下面板体由于脱模部分高度72MM，因此可以设计脱模斜度30。2433圆角塑件上各处的轮廓过渡和壁厚连续接处，一般采用圆角连接，有特殊要求时才采用尖角结构。尖角容易产生应力集中，在腕力或受冲击载荷时会发生破裂。圆角不仅有利于物料充模，同时有利于融料在模具型腔内的流动和塑件的脱模。圆角半径一般不少于05MM。2434注射成型工艺后视镜外壳为外观件，要求零件表面平整光滑，无翘曲、皱折、裂纹等缺陷，周口部高度差不可过大，以保证与下面盖的严密配合。零件在整个表面有几处孔形分布，这些孔形有较高的尺寸和位置精度，并关系到上下盖的配合问题，保证零件表面孔形的成形要求也是需要重点考虑的问题。湖南涉外经济学院学士学位论文第2章塑料结构工艺分析8244塑件加工工艺分析2441ABS塑料的干燥ABS塑料的吸湿性和对水分的敏感性较大，在加工前进行充分的干燥和预热，不单能消除水汽造成的制件表面烟花状泡带、银丝，而且还有助于塑料的塑化，减少制件表面色斑和云纹。ABS原料需要控制水分在03以下。注塑前的干燥条件是干冬季节在7580以下，干燥23H，夏季雨水天在8090下，干燥48H，干燥达816H可避免因微量水汽的存在导致制件表面雾斑。在此由于后视镜外壳属批量件要求自动化程度高实现边续化生产选用烘干料斗并装备风料斗燥器，以免干燥好的ABS在料斗中再度吸潮。2442注射压力ABS熔融的粘度比聚苯乙烯或改性聚苯乙烯高，在注射时要采用较高的注射压力。但并非所有ABS制件都要施用高压，考虑到本制件小型、构造不算非常复杂、厚度中等。可以用较低的注射压力。注射制造过程中，浇口封闭瞬间型腔内的压力大小决定了制件的表面质量及银丝状缺陷的程度。压力过小，塑件收缩大，与型腔表面脱离接触的机会大，制件表面容易雾化。压力过大，塑料与型腔表面摩擦作用强烈，容易造成粘模。2443注射速率ABS塑料采用中等注射速度效果较好。当注射速度过快时，塑料容易烧焦或分解析出气化物，从而在制件上出现熔接痕、光泽差及浇口附近塑料发红等缺陷。并且后视镜外壳为薄壁制件，要保证有足够高的注射速度，否则难以充满。如果注射压力一定，注射速率Q（CM3/S）3可有下式求得Q0785VD2式中V理论注射容积（CM3）；D螺杆直径（CM）。湖南涉外经济学院学士学位论文第2章塑料结构工艺分析92444温度在注射成型过程中，需要控制的温度主要有料筒温度、喷嘴温度和模具温度。前两种温度主要影响塑料的塑化与流动，后一种温度主要影响塑料的流动与成型。由于ABS塑料非牛顿性较强，在熔化过程温度升高时，其熔融降低很小，但一旦达到塑化温度（适宜加工的温度范围，如220250），如果继续盲目升温，必将导致辞耐热性不太高的ABS的热降解反而使熔融粘度增大，注塑更困难，制件的机械性能也下降。ABS的成型温度相对较高，模具温度也相对较高。一般调节温为7585，当生产具有较大投影面积制件时，定模温度要求7080，动模温度要求5060。后视镜属中型制件，形状也不算复杂不用考虑专门对模具加热。2445料量控制注塑机注塑ABS塑料时，其每次注射量仅达标准注射量的70。为了提高制件质量及尺寸稳定，表面光泽、色调的均匀，注射量选为标定注射量的50。通常要确保注塑机生产条件及参数有一具很宽的范围，使大多数的产品和生产能力要求包含于这个范围内，并且在调整确定这范围的过程时尽量按常规的工艺流程，这种生产条件范围愈大，生产过程愈稳定，使注塑产品愈不容易受到生产条件的改变而产生明显的质量降低。25塑件的生产批量塑件的生产类型对注射模具结构、注射模具材料使用均有重要的影响。在大批量生产中，由于注射模具价格在整个生产费用中所占比例较小，提高生产率和注射模具寿命问题比较突出，所以可以考虑使用自动化程度较高、结构复杂、精度寿命高的模具。如果是小批量生产，则应尽量采用结构简单、制造容易的注射模具，以降低注射模具的成本。该塑件产量达10万件，生产类型属于小批量生产，可以适合考虑采用一模一腔、快速脱模以及成型周期不宜太长的模具，同时模具造价要适当控制。湖南涉外经济学院学士学位论文第2章塑料结构工艺分析1026初选注射机261注塑机简介1956年制造出世界上第一台往复螺杆式注塑机，这里注塑成型工艺技术的一大突破，目前注塑机加工的塑料量是塑料产量的30；注塑面的产量占整个塑料机机械产量的50成为塑料成型设备制造业中增长最快，产量最多的机种之一。注塑机的分类方式很多，目前尚未形成完全统一标准的分类方法。常用的说法有（1）按设备外形特征分类卧式，立式，直角式，多工位注塑机；（2）按加工能力分类超小型，小型，中型，大型和超大型注塑机。此外还有按用途分类和按合模装置的特征分类，但日常生活中用的较少。262注塑机基本参数注塑机的主要参数有公称注射量，注射力，注射速度，塑化能力，锁模力，合模装置的基本尺寸，开合模速度，空循环时间等。这些是设计，制造，购买和使用注塑机的主要依据。263选择注塑机注射机的选用包括两方面的内容一是根据塑料品种、塑料结构、生产批量、注射工艺和现有注射机类型等确定注射机规格型号，使注射模和注射工艺要求的注射机规格参数在所选注射机规格参数可调范围内二是进行注射机有关参数的校核。2631计算塑件体积或重量通过塑件的PROE三维造型可获得塑件下壳的体积V464CM。2632型腔的布置由于塑件体积尺寸比较大，而且生产批量不多，为了更好的提高塑件的质量跟节约模具材料，我们可以采用一模一腔的排布方式，型腔均衡布置在型腔板中央，以方便浇口排列和模具的平衡。湖南涉外经济学院学士学位论文第2章塑料结构工艺分析12633确定注射成型的工艺参数根据该塑件的结构特点和ABS的成型性能，查有关资料初步确定塑件的注射成型工艺参数5，见下表22。表2塑件的注射成型工艺参数工艺参数内容工艺参数内容预热和干燥8090成型时间/S注射时间352H保压时间1530料筒温度/后段18020冷却时间1530中段210230总周期4070前段20210螺杆转速3060喷嘴温度/180190后处理方法红外线灯烘箱模具温度/6080温度/70注射压力/MPA7090时间/H242634确定模具温度及冷却方式ABS流动性中等，因此在保证顺利脱模的前提下应尽可能降低模温，以缩短冷却时间，从而提高生产率，所以模具应考虑采用适当的循环水冷却，成型模具温度控制在6080。2635确定成型设备由于塑件采用注射成型加工，是一模一腔分布，由此可计算出一次注射成型过程所用塑料量为W46410346420571G。根据以上一次注射量的分析以及考虑到塑料品种、塑件结构、生产批量及注射工艺参数、注射模具尺寸大小等因素，参考设计手册，初选FM200型螺杆式注射机。记录下FM200型螺杆式注射机的主要技术参数，FM200型注射机的主要技术参数见下表23。湖南涉外经济学院学士学位论文第2章塑料结构工艺分析12表23FM20型注射机的主要技术参数5序号主要技术参数项目参数数值1最大注塑量/CM502注射压力/MPA1563锁模力/KN2004动、定模模板最大安装尺寸/MMMM5705705最大模具厚度/MM5306最小模具厚度/MM207最大开模行程/MM508喷嘴前端球面直径/MM159喷嘴伸出量/MM5010定位孔直径/MM1601定位孔深度/MM2527注射机的校核271最大注塑量的校核为确保塑件质量，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3575范围内，最大可达80，最小不可小于10。实际注射量V实464CM3公称注射量V公173CM3464/1732682满足要求。272锁模力的校核当高压塑料深充满模具型腔时，会在型腔内产生很大的压力，迫使模具沿着分型面张开，这个力等于塑件及浇注系统在分开型面上的投影面积之和与型腔内熔体压力的乘积。因此，注塑机锁模力的校核关系式应为FKA分XP型湖南涉外经济学院学士学位论文第2章塑料结构工艺分析1312X9520X3034272KN式中F注塑机的公称锁模力（KN）；K锁模力安全系数，一般取1112；A分塑件及浇注系统在分型面上的投影面积之间和（M2）。273注射压力校核通常ABS的注射压力为7090MPA，考虑到本制件壁厚较小，充模阻力较大取注射压力为80MPA。可知，所选注塑机符合要求。274注塑机安装模具部分相关尺寸校核在实际生产中，模具的主流道衬套始端的球面半径R2取比注射机喷球面半径R1大12MM，主流道小端直径D取比注射机喷嘴直么D大051MM，如下图（图24），以防止主流道口部积存凝料而影响脱模，所以，注射机喷嘴尺寸是标准，模具的制造以它为准则2。图24注射机喷嘴设计尺寸275模具外形尺寸校核注塑模外形尺寸应小于注塑机工作台面的有效尺寸。模具长宽方向的尺寸要与注塑机杆间距相适应，模具至少有一个方向的尺寸能穿过拉杆间的空间装在注塑机的工作台面上。湖南涉外经济学院学士学位论文第2章塑料结构工艺分析14276模具厚度校核模具厚度必须满足下式HMINHMHMAX220300530满足要求。式中HM所设计的模具厚度；（由后面所选模架可算得HM300MM）HMIN注塑机所允许的最小模具厚度220MM；HMAX注塑机所允许的最大模具厚度530MM。277开模行程校核模具开模取出塑件所需的开模距离必须小于注塑机的最大开模行程一。对于液压机械式锁模机构的注射机，校核时只需使注射机最大开模行程大于模具所需的开模距离即可，对于单分型面注射模，其最大模行程按下式校核4SH1H2（510）式中S开模行程，MM；H1脱模距离，MM；H2塑件高度，MM；510为了保证取出塑件而增设的余量，MM。由表得，S17MM，H198MM,H29MM满足要求。湖南涉外经济学院学士学位论文第3章分型面及浇注系统的设计15第3章分型面及浇注系统的设计31分型面的选择该产品外形要求光滑无缩印，表面粗糙度达005，合模处不得有错位、飞边等。根据该产品的形状特点和选择分型面的两大原则，故确定分型面为投影面积最大处。由于塑件把柄位置分型比较复杂，故采用对称和边界混合法建立了塑件间的主分型面和侧抽芯分型面,然后合并成总分型面。32浇注系统的设计方案一一模一腔点浇口点浇口针对点式浇口,橄榄形浇口,其尺寸很小，这类浇口由于前后两端存在较大的压力差，能有较大的增加塑料熔体的剪切速度，并产生较大的塑加热从而使熔体的表面粘度下降，流动性增加，有利于填充。因而对薄壁件，以及诸如聚丙烯，聚乙烯等表面粘度随剪切速度变化敏感改变的塑料成型有利，利用点浇口成塑件去除浇口后残留痕迹小，易取得浇注系统的平衡，也有利于自动化操作，但压力损大，收缩大，塑件易变形，同时在定模部分需另加一个分型面以便浇口凝料脱模。方案二一模一腔侧浇口侧浇口又称为边缘浇口，国外称为标准浇口，侧浇口一般开设在分型面上，塑料熔件于型腔的侧面充模，其截面的厚度和宽度可以调节熔体充模时的剪切速度及浇口封闭时间，这类浇口加工容易，修整方便，并且可以根据塑件的形状特征灵活的选择进料位置，因此它是广泛使用的一种浇口形式，普便使用在中小型塑件的多型腔模具，且对各种塑料的成型适应性均较强但浇口痕迹存在，会形成熔接痕，缩孔，气孔等塑件缺陷且注射压力损失大，对深型腔塑件排气不便。考虑到塑件外表尺寸相对来说比较大，塑件的结构比较复杂。同时塑件对外表湖南涉外经济学院学士学位论文第3章分型面及浇注系统的设计16面要求不是很高，故选用双点浇口。浇口位置定在塑件把柄跟中间位置。综上，拟定方案一一模一腔点浇口。33浇注系统形式和浇口的设计浇注系统有主流道、分流道、浇口、冷料井四个部分组成。考虑到塑件的要求较高，外表面不允许有成型斑点和熔接痕，以及一模一腔的布置，浇口采用方便加工修整、凝料取出容易且不会在塑件外壁留下痕迹的侧浇口，模具采用分型面结构三板模，模具方便废料的取出。浇注系统的设计如下图（图31）所示。图31浇注系统的设计图32浇口套设计331主流道和定位圈的设计主流道通常位于模具中心塑料熔体的入口处，它将注射机喷嘴射出的熔体导入分流道或型腔中。主要的形状为圆锥形，以便于熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利拔出。主流道与注射机的高温喷嘴反复接触碰撞，故应设计成独立可拆卸更换的浇口套，采用优质钢材制作并经热处理提高硬度，定位圈与浇口套分开设计，如上图图32所示。3311主流道尺寸主流道小端直径【5】D注射机喷嘴直径（051）3（051），取D35湖南涉外经济学院学士学位论文第3章分型面及浇注系统的设计17主流道球面半径SR0注射机喷嘴球头半径（12）1512，取SR016球面配合高度H35MM，取H3MM主流道长度L41MM主流道大端直径DD2LTAN3241TAN25，取D5MM浇口套总长L0LH44MM为了便于将凝料从主流道中拔出，应将主流道设计成圆锥形，其斜度为24，计算其大端直径约为12MM；为避免模内的高压塑料产生过大的反压力，配合段直径D不宜过大，取D16MM；同时为了使熔料顺利进入分流道，在主流道出料端设计R2的圆弧过渡；为补偿在注射机喷嘴冲击力作用下浇口套的变形，将浇口套的长度设计得比模板厚度短002MM。如下图（图33）图3主流道尺寸图3312主流道浇口套的形式主流道小端入口处由于注塑机喷嘴反复接触，属于易损件，对材料要求较严格，因而模具主流道部分设计成可拆卸更换的浇口套，以便有效的选用优质钢材进行单独加工和热处理，常采用碳素工具钢，如T8A、T10A等，本设计中浇口套采用标准零件，材料选用42CRMO，热处理硬度为50HRC55HRC。由于该模具流道比较长，定位圈和浇口套设计成组合式合适。定位圈是安装模具时做定位用的，查资料得FM200型螺杆式注射机的定位圈直径为125MM，一般定位湖南涉外经济学院学士学位论文第3章分型面及浇注系统的设计18圈高出定模座表面510MM。定位圈设计尺寸如下图（图34）图34定位圈设计尺寸图332分流道的设计3321分流道布置形式本设计采用U型断面分流道，切削加工在一块模板上，加工容易实现，且表面积不大，热量损失和阻力损失不太大。取ABS的分流道直径为5MM。分流道在分型面上的布置与型腔排列密切相关，有多种不同的布置形式，应该遵循两方面原则一方面排列紧凑、缩小模具板面尺寸；另一方面流程尽量段、锁模力力求平衡。模具的流道布置形式采用平衡式。3322分流道的形状及尺寸为了便于加工及凝料脱模，分流道设置在分型面上，采用U形截面。如下图35所示图35分流道形状尺寸3323分流道表面粗糙度由于流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有中心部位的塑料熔体的流动状态较理想，因此分流道的内表面粗糙度RA并不要求很低，一般取0616UM，这样表面稍不光滑，有助于增大塑料熔体的外层流动阻力。避免熔流表面滑移，是中心层具湖南涉外经济学院学士学位论文第3章分型面及浇注系统的设计19有较高的剪切速率，此处RA08UM。333浇口的设计浇口是连接分流道与型腔之间的一段细短通道，它是浇注系统的关键部分。浇口的形状、位置和尺寸对塑件的质量影响很大。浇口的理想尺寸很难用理论公式计算，通常根据经验确定，取其下限，然后在试模过程中逐步加以修正。一般浇口的截面积为分流道截面积的39，截面形状常为矩形或圆形，浇口长度为052MM，表面粗糙度RA不低于04M。浇口的结构形式很多，按照浇口的形状可以分为点浇口、扇形浇口、盘形浇口、环形浇口、及薄片式浇口。本次设计选用的是矩形侧浇口。浇口的截面一般只取分流道截面积的39，浇口的长度约为05MM2MM，侧浇口查相关表可得基本参数6。浇口位置的选择直接影响到制品的质量问题，所以在开设浇口时考虑了以下几点浇口应开在能使型腔各个角落同时充满的位置。浇口应设在制品壁厚较厚的部位，以利于补缩。浇口的位置选择应有利于型腔中气体的排除。浇口的位置应选择在能避免制品产生熔合纹的部位。对于带细长型芯的模具，宜采用中心顶部进料方式，以避免型芯受冲击变形。浇口应设在不影响制品外观的部位。不要在制品承受弯曲载荷或冲击的部位设置浇口。334冷料井的设计冷料井一般位于主流道对面的动模板上。其作用就是存放料流前峰的“冷料”，防止“冷料”进入型腔而形成接缝；此外，在开模时又能将主流道凝料从定模板中拉出。冷料井的尺寸宜稍大于主流道大端的直径，长度约为主流道大端直径。冷料井的形式有三种一种是与推杆匹配的冷料井；二种是与拉料杆匹配的冷料井；三种是无拉料杆的冷料井。该设计选用的是无拉料杆，为了方便将废料拿出模具，可以将R板上开一个圆孔，将定模固定板突出部分嵌入其中，浇口实际上是从动模板上直接到达塑件，设计如下湖南涉外经济学院学士学位论文第3章分型面及浇注系统的设计20图7（图36）图36凹模垫板与型腔的配合335排气槽的设计因该制品属于小型排气量不大，可利用分型面间隙以及推杆与孔配合间隙处排气，所以，不需开设排气槽。湖南涉外经济学院学士学位论文第4章模具设计方案论证21第4章模具设计方案论证41型腔布置对于一模多腔的模具型腔布置，在保证浇注系统分流道的流程短、模具结构紧凑、模具能正常工作的前提下，尽可能使模具型腔对称、均衡、取件方便。本设计方案的模具采用一模一腔，型腔均衡布置在型腔板中央。42成型零件的结构确定成型零件直接与高温高压的塑料接触，它的质量直接影响了制件的质量。该塑件的材料为ABS工程塑料，对表面粗糙度和精度的要求较高，因此要求成型零件有足够的强度、刚度、硬度和耐磨性，应选用优质模具钢制作，还应进行热处理以使其具备5055HRC的硬度7。421凹模（型腔）设计采用整体嵌入式凹模，放在定模板一侧，主要是从节省优质模具钢材料、方便热处理、方便日后的更换维修等方面考虑的。注意凹模镶块的尺寸大小设计除了要考虑壁厚的刚度和强度校核外，还要留有足够的冷却水道位置。422凸模（型芯）设计型芯结构设计也应采用组合式，可节省贵重模具钢，减少加工工作量。成型塑件内壁的大型芯装在动模板上，成型条形孔和圆孔的小型芯装在定模板上，方便型芯的制作安装、塑件的飞边去除以及塑件内部冷却水道的排布。423凸模（抽芯型芯）设计由于塑件外形孔较多，塑件外孔多采用抽芯机构来完成，对于后视镜把柄处抽芯距离较长，且抽芯的孔径较大，故采用液压抽芯，对于液压抽芯除了芯体材料要满足液压抽芯的拉伸力外同时也要满足塑件的成型压力。侧抽芯的芯体直接装在侧滑块上湖南涉外经济学院学士学位论文第4章模具设计方案论证2面，这样有利于节省贵重的模具钢材，同时又能满足抽芯的要求。43导向定位机构设计由于塑件基本对称且无单向侧压力，所以采用直导柱导向便可满足合模导向及闭模后的定位。注意导柱要比主型芯高出至少68MM。44推出机构设计根据圆形杯盖的形状特点，其推出机构可采用推件板推出或推杆推出。其中推件板推出结构可靠、顶出力均匀，不影响塑件的外观质量，但制造困难，成本高；推杆推出结构简单，推出平稳可靠，虽然推出时会在塑件内部型腔上留下顶出痕迹，但不影响塑件外观，综上，后视镜模具设计中可以采用推杆推出机构。45抽芯机构的设计侧抽芯侧孔或侧凹做成活动的，又称活动型芯。抽芯机构先将侧型芯抽出，再推件，完成侧型芯抽出和复位的机构。451侧向分型与抽芯机构的分类根据动力来源不同，侧向分型与抽芯一般可分为手动、机动、液压和气动几大类。由于塑件侧向有凹出中把柄，跟气孔的位置均要采用抽芯，而且对模具的抽芯要求较高，抽芯距离较长，按照实际情况可以采用液压横向滑块抽芯。抽芯的动力机构采用液压动力进行抽芯。塑件的下侧左边部分的圆孔，对抽芯机构的要求不是很高，抽芯距离很近只有5MM左右，按实际情况采用斜导柱侧向抽芯机构，结构简单，制造方便、行动可靠。塑件的下侧右边部分的圆孔，对抽芯机构的要求不是很高，抽芯距离很近只有5MM左右，按实际情况采用加入嵌块的办法再人工进行抽芯，这样设计使模具结构更加合理。湖南涉外经济学院学士学位论文第4章模具设计方案论证23452抽芯距与抽芯力的计算抽芯距的确定抽芯距离侧抽芯抽至不妨碍塑件脱模位置的距离。SS1（23）56359抽芯力的计算【8】F脱PACOSFTANA/1FCOSASIANAP取1220MPA型芯成型部分的表面积及几何形状；F塑件的收缩率；A成型时的工艺参数。453模具工作过程下图（图41）为模具总装图，模具闭合后，注塑机开始向型腔内注人ABS，然后经过一段时间的保压成型后，后模随注塑机开始与前模分开，待前模开启到终点位置时，在拉料杆的作用和型芯包紧力的作用下，塑件留在动模上，和流动中的凝料留在废料固定板上，此时抽芯机构开始在液压油缸的作用下带动侧滑块完成侧向抽芯，在顶出机构的作用下，塑件从动模上分离开来，在复位杆和复位弹簧的作用下，顶杆回复到模具闭合时所在的位置，最后模具闭合，至此，模具完成了一个工作循环。图41模具总装配图湖南涉外经济学院学士学位论文第4章模具设计方案论证2446冷却系统设计采用冷却水道冷却，凹模冷却水道采用环绕型腔布置的单层式冷却回路，水道开设时注意避开安装在定模上的内镶块；型芯冷却采用隔板式管道冷却，在型芯上开设两个孔，孔内插上纵向隔板，冷却通路的设计如下图（图42）所示。图42冷却通路设计图湖南涉外经济学院学士学位论文第5章主要零部件的设计计算25第5章主要零部件的设计计算51成型零件的成型尺寸该塑件的成型零件尺寸均按平均值法计算，查有关手册5的PVC的收缩率为0407，故平均收缩率SCP（0407）/200055，根据塑件尺寸公差要求，模具制造公差取/3，成型零件尺寸计算见下表（表51）。表51成型零件尺寸表类别模具零件名称塑件尺寸计算公式工作尺寸型腔定模镶块135LM1SCPLS075013478420071LM1SCPLS075070752870098（B类）LM1SCPLS0670977240053LM1SCPLS075052732500型芯动模型芯132LM1SCPLS07501364042068LM1SCPLS067068950287097（B类）LM1SCPLS0750982803023LM1SCPLS075023500147050LM1SCPLS07505078021307LM1SCPLS075072900852模具型腔壁厚的确定521凹模结构形式凹模是成型塑件外轮廓的零件。根据需要有以下几种结构形式整体式凹模、组合式凹模、拼块组合式凹模，我们的产品属于小型制件，从各方面分析我们可选用组合式凹模整体嵌入式凹模。湖南涉外经济学院学士学位论文第5章主要零部件的设计计算26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。凹模的外形通常是用带台阶的矩形，由台阶定位，以H7/M6过渡配合嵌入定模板，然后定模板座板将其固定。因此可用整体矩形型腔壁厚计算公式来确定型腔厚度S和型腔底板厚度T。5211型腔侧壁厚度S的计算1按刚度条件计算【5】S刚34ECPH354301029835930769MM式中C由H/L决定的系数，查相关表得C093P型腔内最大熔体压力，可取注射成型压力的2550，P取35MPAH型腔深度，H98MME模具钢的弹性模量，一般中碳钢E21X105MPA,预硬化塑料模具钢E22X105MPA模具刚度计算许用变形量，查相关表得25I225X（045L5/10001L）30MM。2按强度条件计算S强132WAPH3004660108019835321300MM式中P型腔内最大熔体压力，P取35MPAH型腔深度，H98MMW抗弯截面系数，由H/L决定；查相关表得W0108；A矩形腔的边长比，AB/L48/1030466模具强度计算许用应力，一般中碳钢160MPA；预硬化塑料模具钢300MPA。湖南涉外经济学院学士学位论文第5章主要零部件的设计计算275212型腔底板厚度T的计算1按刚度条件计算T刚34EPBC式中C由型腔边长比L/B决定的系数，查相关表得C00277P型腔内最大熔体压力，可取注射成型压力的2550，P取35MPAB矩形腔短边长度，B68MM；E模具钢的弹性模量，一般中碳钢E21X105MPA,预硬化塑料模具钢E22X105MPA模具刚度计算许用变形量，查相关表得25I225X（045L5/10001L）30MM。2按强度条件计算T强2PBA30068357010021944MM式中A由垫块这间距离和型腔短边长L/B决定的系数，查相关表得A07010；P型腔内最大熔体压力，可取注射成型压力的2550，P取35MPAB矩形腔短边长度，B68MM；模具强度计算许用应力，一般中碳钢160MPA；预硬化塑料模具钢300MPA。根据以上刚度、强度的计算，得出型腔的壁厚要求为型腔侧壁厚度S769MM；型腔底板厚度T1944MM。根据所选凹模的型腔侧壁厚度S30MM和型腔底板厚度T20MM抣符合设计要求。塑料模具型腔在成型过程中受到熔体的高压作用，应有足够的强度和刚度，本模具的凹模采用的是整体嵌入式，因此可用整体式圆型腔壁厚，根据经验计算公式SR2P1，计算得壁厚S2532MM，取30MM。湖南涉外经济学院学士学位论文第5章主要零部件的设计计算28522凸模结构形式凸模（即型芯）是成型塑件内表面的成型零件，通常可分为整体式和组合式两种类型。我们根据凹模的结构形式选择组合凸模整体装配式凸模，它是将凸模单独加工后与动模板进行装配而成，如图（图51）所式图51动模板结构图53抽芯机构的设计计算由于塑件比较复杂，塑件的把柄位置由于抽芯距离长，所需拉出力度大，按照抽芯的几种形式来看，我们可以采用液压抽芯机构。而塑件下侧旁边的小孔抽芯距离很小，我们可以采用斜导柱抽芯机构，跟嵌块人工抽芯机构。531小孔处斜导柱抽芯计算5311抽芯距S的计算S15（23）055MM式中H侧型芯成型部分高度，为15MM。5312抽芯力的计算FCCHPCOSASINA121002COS00SIN0044N式中C侧型芯成型部分截面平均周长，CDL45X21X211MM；H侧型芯成型部分高度，为15MM；P塑料对型芯单位面积上的包紧力，一般模内冷却的塑件为812MPA，取10MPA；湖南涉外经济学院学士学位论文第5章主要零部件的设计计算29塑料对模具钢的摩擦系数，为0103，取02；A侧型芯的脱模斜度和倾斜角，该塑件为00。5333确定斜导柱的倾斜角该处的侧向抽芯距小，抽芯力不大，斜导柱的倾斜角取150。5334确定斜导柱的直径根据抽芯力FC和斜导柱的倾斜角A可查相关表得最大弯曲力1KN，然后根据FC、A和HW侧型芯滑块所受的脱模力作用线与斜导柱中心线的交点到斜导柱固定板的距离，查相关表得斜导柱的直径D10MM。5335斜导柱总长度计算LZL1L2L3L4L5D2/2TANAH/COSAD/2TANAS/SINA510216TAN150102/COS150220TAN1505/SILZ143MM。式中LZ斜导柱总长度，MM；D2斜导柱固定部分大端直径，MM；H斜导柱固定板的厚度，MM；D斜导柱工作部分的直径，MM；S抽芯距，MM。5336确定楔紧块的A由于滑块移动方向与合模方向垂直，故A（2030）170180，取A170。湖南涉外经济学院学士学位论文第5章主要零部件的设计计算305337确定滑块装置的定位距离由于滑块移动方向与合模方向垂直，帮滑块装置的定位距离S应等于实际抽芯距。SLSCOSALZL1L2L3L5COS155式中L斜导柱有效抽芯长度，MM；A斜导柱的倾角，取150。532把柄处液压抽芯5321抽芯距S的计算S56（23）58MM式中H侧型芯成型部分高度，为56MM。5322抽芯力的计算FCCHPCOSASINA157561002COS00SIN0017584N式中C侧型芯成型部分截面平均周长，CDL314X2X25157MM；H侧型芯成型部分高度，为56MM；P塑料对型芯单位面积上的包紧力，一般模内冷却的塑件为812MPA，取10MPA；塑料对模具钢的摩擦系数，为0103，取02；A侧型芯的脱模斜度和倾斜角，该塑件为00。54推出机构的设计采用推杆推出机构，由于该塑件的脱模力不是太大，推杆的布置空间足够，所以无须用繁琐的计算方法确定推杆的尺寸大小，可以根据经验选取D7MM的推杆，注意保证推出距离略大于型芯的突出长度23MM，即推出距离大于100MM。湖南涉外经济学院学士学位论文第5章主要零部件的设计计算3155标准模架的确定综合考虑本塑件采用一模一腔平衡布置、点浇口三次分型结构、型腔的壁厚要求、塑件尺寸大小、冷却水道的布置等多项因素，估算型腔模板的概略尺寸，查相关表选取标准模板的尺寸为450MM400MM490MM，选用D型标准模架7，标记为D45040030Z1GB/T1255611990。模架的确定与标准件的选用由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，再结合标准模架，可从文献中选用标准模架取型D。模架上要有统一的基准，所有零件的基准应从这处基准推出，并在模具上打出相应的基准标记。标准件具体尺寸如下A定模底板（定模座板）（450X400，厚50MM）主流道衬套固定孔与其为H7/K6过渡配合,定模座板通常就是模具与注射机连接处的定模座板。材料为Q235。B动模底板（动模座板）（450X400，厚30MM）为了保证零件固定稳固，固定板应有一定的厚度，并有足够的强度，一般有45钢或Q235制成我们这里用Q235，最好183235HB。C定模板（400X400，厚130MM）上面的型腔为整体镶嵌式有两个型腔固定孔；其导柱固定孔与导柱为H7/K6过渡配合。材料采用45钢。D动模板（400X400，厚40MM）其上的推板导柱孔与导柱采用H7/K6配合。材料采用45钢。E动模垫板（又称支承板）（400X400，厚50MM）垫板是盖在固定板上面或垫在固定板下面的平板，它的作用是防