轎車門塑料護(hù)手注塑模具設(shè)計(jì)三號(hào)黑體加粗三號(hào)黑體加粗摘要：本次模具畢業(yè)設(shè)計(jì)主要任務(wù)就是設(shè)計(jì)轎車門塑料護(hù)手在理論層面設(shè)計(jì)一套注塑模具，在設(shè)計(jì)開始前先用相關(guān)軟件對產(chǎn)品轎車門塑料護(hù)手進(jìn)行三維建模，完成轎車門塑料護(hù)手塑件的結(jié)構(gòu)分析，然后確定了本次模具設(shè)計(jì)最佳分型面位置和模具型腔腔數(shù)，通過對轎車門塑料護(hù)手進(jìn)行分析，比較兩種澆口類型比較，最終決定采用點(diǎn)澆口，隨后完成了注塑模具澆注系統(tǒng)、以及脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，最后對模具的冷卻系統(tǒng)等相關(guān)結(jié)構(gòu)進(jìn)行完善，這其中還對型芯型腔的結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算，確保整個(gè)模具設(shè)計(jì)過程的標(biāo)準(zhǔn)性與合理性。通過對轎車門塑料護(hù)手注塑模具的設(shè)計(jì)，全面完整地了解到一套模具的設(shè)計(jì)制造原理，過程以及方法。所以在選擇模架的時(shí)候，選用了三板模細(xì)水口模架，在本次設(shè)計(jì)過程中，運(yùn)用大學(xué)時(shí)期所掌握的UG和CAD計(jì)算機(jī)軟件輔助設(shè)計(jì)，高效的完成了模具裝配圖和模具零件圖的繪制，順利的完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。關(guān)鍵詞：轎車門塑料護(hù)手；分型面；型腔腔數(shù)；點(diǎn)澆口目錄TOC\o"1-3"\h\u10117緒論 1147831.1引言 1196361.2我國模具工業(yè)的現(xiàn)狀 1127671.3注塑模具原理 1305751.4畢業(yè)設(shè)計(jì)的意義 266471.塑件的工藝分析 385441.1塑件成形工藝結(jié)構(gòu)分析 392351.2塑件的成型材料分析 4244172.注塑模具設(shè)計(jì) 6309012.1注塑機(jī)的選用 6191242.2模架的選用 7152832.3分型面選擇 9125272.4型腔數(shù)目的選擇和布局 9166452.5澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 10102592.5.1主流道與澆口套的設(shè)計(jì) 10145632.5.2分流道設(shè)計(jì) 11206632.5.3澆口設(shè)計(jì) 1256002.6排氣機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 1277222.7脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 12176442.8成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 13319882.9成型零件工作尺寸的計(jì)算 14200692.10模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 17128373.模具材料及總裝圖 20288253.1模具材料的選取 20251683.2模具總裝圖 2118944.注塑機(jī)的校核 23258914.1注射量的校核 23291534.2模具閉合高度的校核 23294344.3鎖模力的校核 23281984.4模具開模行程校核 2318945.經(jīng)濟(jì)性分析 2325575結(jié)論 2425797參考文獻(xiàn) 25緒論1.1引言人們在步入21世紀(jì)以來，塑料產(chǎn)品在人們?nèi)粘Ｉ畹教幙梢?，注塑模在工業(yè)上的重要性。所以我國模具行業(yè)技術(shù)一直在進(jìn)步，但是我國某些場合依然依靠進(jìn)口模具來滿足生產(chǎn)需求，受制于高端的數(shù)控機(jī)床發(fā)展困局，高精度的模具國內(nèi)還是難以加工，但是對于日常生活用品的塑件，國內(nèi)小型企業(yè)較多，競爭性較大，所以還需要不斷的創(chuàng)新，如：產(chǎn)品的實(shí)用性，產(chǎn)品的美觀，產(chǎn)品質(zhì)量等等。又因?yàn)槿藗兩钏降牟粩嗵岣撸芗筝p量化，薄壁件的成型也成我國科研人員著手的問題[2]，因?yàn)閺?fù)雜的薄壁件，注塑的時(shí)候很難達(dá)到完全注塑，難以保證塑件的表面精度。塑料的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，因?yàn)樗粌H僅是消費(fèi)材料，與此同時(shí)還是重要的生產(chǎn)材料[3]。未來肯定對模具的要求越來越高，需要人才的儲(chǔ)備來滿足高精度模具設(shè)計(jì)研發(fā)需求，所以研究注塑模具是非常有意義的。1.2我國模具工業(yè)的現(xiàn)狀我國的工業(yè)起步較晚，雖然這些年在模具工業(yè)上飛速的發(fā)展，我國的模具行業(yè)以及技術(shù)水平也達(dá)到了國際先進(jìn)水平，不過與工業(yè)技術(shù)大國還是有很大的差距。主要問題在于國家對于大型精密復(fù)雜的模具技術(shù)比較落后，也成為需要攻克的難關(guān)，先我們提供了模具行業(yè)最新的發(fā)展目標(biāo)以及趨勢。模具是整個(gè)工業(yè)的基礎(chǔ)，在人們的日常生活當(dāng)中，80%以上的日常生活用品都需要使用特定的模具來進(jìn)行成型，最終提供給大家使用，例如生活中常見的汽車配件，家用家電，廚房廚具等等一系列五金制品。用特定的模具生產(chǎn)出來的產(chǎn)品可以保證高精度、高一致性等優(yōu)點(diǎn)，這是傳統(tǒng)的加工方法所不能實(shí)現(xiàn)的。1.3注塑模具原理塑料模具的原理是通過安裝在注射機(jī)中的高溫環(huán)境將塑料轉(zhuǎn)變?yōu)槿廴谀Ｊ?，并開始生產(chǎn)后注射機(jī)和澆注機(jī)構(gòu)相連接。將其注入塑料模具中，流體流入成型區(qū)域等待，經(jīng)過足夠長一段時(shí)間冷卻，推出裝置啟動(dòng)并推出塑料模具。此時(shí)，塑料已定型，其形狀是塑料模具內(nèi)部的凹凸形狀，即得到了想要的形狀，然后將其回收用于下一個(gè)生產(chǎn)。注射模具是一種特定機(jī)械，用于執(zhí)行上一部分中所述的操作活動(dòng)，其中包括許多系統(tǒng)，其中最重要的是確定該塑料模具可以生產(chǎn)的成型系統(tǒng)，而其他系統(tǒng)互相協(xié)作，保障機(jī)械運(yùn)作期間組裝精確度，或者預(yù)防車間安全意外的發(fā)生。澆注負(fù)責(zé)流體塑料的運(yùn)輸，因不可避免地會(huì)發(fā)生的某些流體塑料在溫度方面不符合，故還需對其進(jìn)行保存。1.4畢業(yè)設(shè)計(jì)的意義通過本次注塑模具畢業(yè)設(shè)計(jì)，能夠?qū)σ惶啄＞咴O(shè)計(jì)所涉及的各個(gè)環(huán)節(jié)以及過程有了充分的認(rèn)知，將所學(xué)的理論知識(shí)和實(shí)際設(shè)計(jì)融會(huì)貫通，加深理論知識(shí)學(xué)習(xí)。中間過程中運(yùn)用了很多機(jī)械方面的二維和三維軟件，掌握一些軟件技能，為將來邁出校園步入社會(huì)工作崗位中打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。1.塑件的工藝分析1.1塑件成形工藝結(jié)構(gòu)分析在注塑模具設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理與否離不開塑件工藝性分析。其中在工藝分析中最重要的就是塑料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的分析。對轎車門塑料護(hù)手結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡單的分析。塑件三維圖以及二維零件圖如圖所示，單位mm。圖1-1實(shí)體圖Figure1-1entitydiagram如上圖所示，該零件平均壁厚3mm。該零件長212.5mm寬25mm高25mm該零件結(jié)構(gòu)較如下。圖1-2塑件圖Figure1-2plasticpartdrawing結(jié)構(gòu)分析：由于該零件結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，可以設(shè)計(jì)為一模1腔，3板模。澆口類型為點(diǎn)澆口。另外塑件內(nèi)部有2處內(nèi)扣。其中B-B處有長50mm的2側(cè)槽，該槽需要設(shè)計(jì)雙斜頂機(jī)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)抽芯。另外D-D處L型鉤子也需要設(shè)計(jì)斜頂桿內(nèi)抽芯，但是該斜頂桿的抽芯方形是和塑件垂直的。雙斜頂桿運(yùn)用的較少，如下：脫模斜度分析：一般情況下，產(chǎn)品經(jīng)冷卻后會(huì)緊緊包裹在型芯之上，從而加大脫模的難度，因此我們需要設(shè)計(jì)一定的脫模角度，那樣塑件與型芯就有一定的角度。頂出的時(shí)候摩擦力就會(huì)小很多，對于結(jié)構(gòu)簡單的塑件。高度較小的塑件是不需要設(shè)計(jì)脫模斜度的，本次設(shè)計(jì)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)一般，高度不大，易于脫模，故此設(shè)計(jì)無需設(shè)計(jì)脫模角度。3.壁厚分析：該零件壁厚為3mm整體壁厚均勻利于成型3.精度等級(jí)分析：本次塑件所設(shè)計(jì)的這種類型的塑件往往都需要有優(yōu)異的塑件表面，在通常的狀況里，都往往需要更為光滑的塑件表面，在模具設(shè)計(jì)過程中，成型時(shí)候有瑕疵的情況是無法避免的，所以在一般設(shè)計(jì)中產(chǎn)品的精度會(huì)低于成型零件的精度，本次設(shè)計(jì)中該塑件的表面精度為Ra6.3μm，精度的等級(jí)按照MT5級(jí)精度來進(jìn)行制作。1.2塑件的成型材料分析本次設(shè)計(jì)產(chǎn)品是轎車門塑料護(hù)手。產(chǎn)品材料：尼龍66結(jié)晶性：除透明尼龍外,尼龍大都為結(jié)晶高聚物,結(jié)晶度高,制品拉伸強(qiáng)度、耐磨性、硬度、潤滑性等項(xiàng)性能有所提高，熱膨脹系數(shù)和吸水性趨于下降，但對透明度以及抗沖擊性能有所不利。模具溫度對結(jié)晶影響較大,模溫高結(jié)晶度高,模溫底結(jié)晶度底.

收縮率：與其他結(jié)晶塑料相似，尼龍樹脂存在收縮率較大的問題,一般尼龍的收縮同結(jié)晶關(guān)系最大,當(dāng)制品結(jié)晶度大時(shí)制品收縮也會(huì)加大,在成型過程中降低模具溫度\加大注射壓力\降低料溫都會(huì)減小收縮,但制品內(nèi)應(yīng)力加大易變形.成型設(shè)備：尼龍成型時(shí)，主要注意防止“噴嘴的流延現(xiàn)象”，因此對尼龍料的加工一般選用自鎖式噴嘴。表1-1增強(qiáng)尼龍-66特性Table1-1enhancednylon-66properties全名：增強(qiáng)尼龍-6收縮率1.2%~3.3%比重1.12~1.14融合溫度：260~310°C成型模溫：20~100°C成型壓力：90~150Mpa流長比：140~340結(jié)晶性和射速：結(jié)晶性，高等速度2.注塑模具設(shè)計(jì)2.1注塑機(jī)的選用當(dāng)塑料原材料在注塑機(jī)中變?yōu)槿哿系臅r(shí)候，也就是注塑成型的開始，此時(shí)熔體在模具中流動(dòng)的時(shí)候并不是暢通無阻的，它會(huì)受到管壁一定的阻力，所以塑料體在模具內(nèi)部流動(dòng)時(shí)需要克服這部分阻力，那么就需要注射機(jī)的輔助，注射機(jī)所施加的力就是注射壓力。在選擇注塑機(jī)時(shí)，還要考慮其注射的容量大小，注塑機(jī)的最大注射量也是選擇的重要依據(jù)，對于專業(yè)制造人員來說，不僅通過計(jì)算選擇注塑機(jī)，還要根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)加以分析。利用計(jì)算機(jī)軟件UG的測量體功能，測量得出轎車門塑料護(hù)手的體積為：V=37.165cm圖2-1體積測量由于塑件體積較大，塑件結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，擬定型腔數(shù)目是一模1腔，總體積：滿足注射量V機(jī)≥V總/0.8=55.7鎖模力的計(jì)算=83KN其中——額定鎖模力=——型腔數(shù)量，=1——模具在型腔內(nèi)的平均壓力，由于材料為PA66，p取30MP——制件在分型面的投影面積，——凝料在分型面的投影面積，遠(yuǎn)大于，通常不予考慮——是安全系數(shù)，取0.8=1200KN,≧5312.5X30X1.2=191KN可以選擇sz-250/120注塑機(jī)，因此得到了下面表所示參數(shù)。結(jié)合模具的長寬最終選擇：表2-1sz-250/120注塑機(jī)Table2-1sz-250/120injectionmoldingmachine注塑機(jī)型號(hào)sz-200/120理論注射量/cm3200注射壓力/MPa150頂出力/kN22鎖模力/kN1200最大模具厚度/mm400最小模具厚度/mm230模板行程/mm305拉桿間距355x385定位孔直徑/mm125噴嘴球半徑/mm142.2模架的選用注塑模具的基本結(jié)構(gòu)有很多相同之處，因此模具已基本實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。模具的尺寸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要向國家標(biāo)準(zhǔn)模具靠攏，以使模具擁有更加全面技術(shù)信息，提高加工效率，縮短加工時(shí)間與成本。但是，適當(dāng)?shù)膭?chuàng)新設(shè)計(jì)的產(chǎn)生也能促進(jìn)模具行業(yè)的前進(jìn)和發(fā)展，平衡好這兩者之間聯(lián)系，以此設(shè)計(jì)出滿足塑料產(chǎn)品質(zhì)量和使用的性能的注塑模具。(1)確定模架組合形式根據(jù)塑件的大小和結(jié)構(gòu)來確定模架的結(jié)構(gòu)組合形式，可初步確定模架為普通單分型面注射模，根據(jù)《塑料成型工藝與注射模具設(shè)計(jì)》，得到模架的結(jié)構(gòu)可以選用三板模標(biāo)準(zhǔn)模架，該模架具有以下的結(jié)構(gòu)特征。模具采用3板模，其分型面分別是在定模板和脫料板以及定模板和動(dòng)模板的交界上，模具設(shè)置推桿推出機(jī)構(gòu)，可適用于立式和臥式注射機(jī)。由于本次設(shè)計(jì)的塑件為一模一腔。其最大長度212.5mm，最大的寬度為25mm所以型腔尺寸取整后為100×270mm，由于塑件部分位于型腔，所以型腔厚度設(shè)計(jì)為50mm(3)計(jì)算模板周界尺寸根據(jù)型芯型腔的尺寸，計(jì)算模板周界尺寸模板的長度計(jì)算公式：L=2s+a模板的寬度計(jì)算公式：N=2s+a式中：a——型腔的長度270b——型腔的寬度100型腔距離模板邊緣距離s取40-50mm經(jīng)查表得出標(biāo)準(zhǔn)模架尺寸為200X350mm再根據(jù)型芯型腔的厚度我們設(shè)計(jì)定模板尺寸為200X350X80mm由于設(shè)計(jì)型芯是鑲件組合式，所以動(dòng)模板尺寸為200X350X60mm。(4）選擇模架型號(hào)以及尺寸最終選擇DCI-2035-A80-B60-C150-L300型的模具框架，如圖所示。圖2-2模架2.3分型面選擇分型面的設(shè)計(jì)一般情況下比較靈活，但是不能隨意選取。通常有平面，斜面甚至是多種類型的面的結(jié)合。分型面既可以設(shè)計(jì)在垂直于開閉模具的方向，也可以在開閉模具傾斜處的方向，但要注意，盡可能的不要設(shè)計(jì)在與于開閉模具平行的方向，因?yàn)檫@樣會(huì)給加工以及模具的穩(wěn)定性帶來一定的困擾。在設(shè)計(jì)選擇分型面時(shí)通常有如下原則：1)分型面位置應(yīng)該選擇在塑料制品的外形最大輪廓處;2)塑料制品的外形表面應(yīng)盡可能的在凹模一側(cè)成型，而內(nèi)部結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能的在凸模一側(cè)成型；3)模具中氣體的外排要方便；4)塑件的精度要求要得到一定的保證，應(yīng)盡量保證塑料產(chǎn)品外觀的美觀；5)分型面數(shù)目選擇應(yīng)該盡可能少，否則將會(huì)給加工造成負(fù)擔(dān)。依據(jù)分型面的設(shè)計(jì)選擇原則和轎車門塑料護(hù)手的外形結(jié)構(gòu)，綜合分析后決定將分型面選在塑料制品的下表面處，這樣的選擇方法不僅不會(huì)影響產(chǎn)品的外觀質(zhì)量，而且還與分型面最大輪廓原則相符合。相反，如果將分型面選在轎車門塑料護(hù)手的上表面處，注塑成型之后不僅會(huì)使零件表面有質(zhì)量問題，而且會(huì)使得塑件制品脫模難度加大。因此，選擇轎車門塑料護(hù)手的下表面作為本次模具設(shè)計(jì)的分型面。圖2-2分型面的設(shè)計(jì)Fig.2-2designofpartingsurface2.4型腔數(shù)目的選擇和布局從所繪制轎車門塑料護(hù)手的三維圖以及實(shí)物可以看出，轎車門塑料護(hù)手制品的外形體積相對比較大一些，而且產(chǎn)品結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，因此，在確定型腔數(shù)目的時(shí)候決定將本次模具設(shè)計(jì)型腔數(shù)目定為一模1腔，這樣就可以方便成型，效率還會(huì)較高。具體型腔布局如下圖。：圖2-3型腔布局Fig.2-3cavitylayout2.5澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)它一般是用來將注塑機(jī)噴嘴的塑料熔體均勻而平穩(wěn)地輸送到模具內(nèi)部型腔的結(jié)構(gòu)，可以將熔融狀態(tài)的塑料填充并且凝固成型，得到想要的制品。澆注系統(tǒng)如何設(shè)計(jì)選擇，以及系統(tǒng)的性能特征，這對塑件的最終成型效率和質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響。因此說澆注系統(tǒng)是一整套模具之中重要的部分之一。在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)通常需要遵從如下幾條原則:在澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)選擇之前首先需要對塑料選材的性能有一定的認(rèn)知；溫度與壓力的損失在澆注系統(tǒng)內(nèi)部時(shí)盡可能的??；澆注系統(tǒng)的內(nèi)部流道設(shè)計(jì)太長的話是不合適的，所以應(yīng)該盡量避免各種打折出現(xiàn)，滿足阻力最小要求；設(shè)計(jì)的澆注系統(tǒng)不應(yīng)該對模具的自動(dòng)化工作有任何影響或干擾。2.5.1主流道與澆口套的設(shè)計(jì)從注射機(jī)的噴嘴口開始，一直到分流道的始端的這一段流道通路。熔融態(tài)塑料的流速以及塑料充滿整個(gè)模具的時(shí)間與主流道直徑的大小有著密不可分的聯(lián)系，這邊是主流道的作用。主流道的形狀并不是上下大小相同的，而是圓錐形狀的，通常這樣設(shè)計(jì)的目的在于將澆注系統(tǒng)內(nèi)部注塑所剩下的料順利拉出來。由于PA66材料的物理流動(dòng)性不是很大，因此將主流道的錐度設(shè)計(jì)為2度左右，主流道里面的粗糙度設(shè)計(jì)為0.8um左右即可。通常主流道與注射機(jī)的噴嘴銜接處設(shè)計(jì)為半球形式的凹坑，半球尺寸計(jì)算為R=R0+(1～2))mm,+比較小的端口處的直徑設(shè)計(jì)公式為d=d0+(0.5～1)mm。注射機(jī)由前述已經(jīng)選擇好型號(hào)為sz-200/120的臥式注塑機(jī)，此注射機(jī)的具體參數(shù)之前已經(jīng)列出來，注射機(jī)的噴嘴處尺寸大小為14毫米，直徑尺寸大小為3毫米，R=R0+(1～2)mmd=d0+(0.5～1)mm這里我們將主流道的球形半徑大小設(shè)置為：R=16毫米將系統(tǒng)的主流道比較小的端口處直徑尺寸大小設(shè)置為：d=3.5毫米主流道并不是直接按照整體式來裝配在模具座板之上，而是由于其與注射機(jī)的噴嘴處要對接，這樣便會(huì)有接觸和摩擦，因此要將其設(shè)計(jì)為可以隨時(shí)拆卸的形式，與定位環(huán)互相配合然后安裝于在定模的座板上面，那么我們應(yīng)該將固定盤高出定模上端面高度尺寸范圍控制在5到10毫米之間。圖2-3主流道與澆口套Fig.2-3mainrunnerandgatesleeve2.5.2分流道設(shè)計(jì)三板式模具點(diǎn)澆口類型的分流道截面常常采用梯形截面。本模具設(shè)計(jì)分流道截面也選擇梯形形狀，所以本模具梯形截面高度7mm這也符合加工刀具選擇,分流道結(jié)構(gòu)如圖所示。圖2-4分流道設(shè)計(jì)Fig.2-4designofdiverter2.5.3澆口設(shè)計(jì)澆口直接與塑件相連接，把塑料熔體引入型腔，是澆注系統(tǒng)的最末端，它的特點(diǎn)是細(xì)和短。澆口通?？梢栽诙虝r(shí)間內(nèi)冷卻并且進(jìn)行封閉，可以阻止型腔內(nèi)還沒有完全冷卻的塑料發(fā)生倒流現(xiàn)象。一般有以下幾種澆口：在實(shí)際模具設(shè)計(jì)中，模具工廠會(huì)有專門的模流分析部門，在一套模具設(shè)計(jì)之前，會(huì)有專門的模流分析師采用CAE分析軟件，根據(jù)澆口匹配性選擇合適的澆口位置。因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)是轎車門塑料護(hù)手進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。因此通過分析對比最后決定采用常用的點(diǎn)澆口形式，其優(yōu)點(diǎn)在于塑料制品和澆口可以自動(dòng)分離。加工制造點(diǎn)澆口比較容易，并且后期的修正也很方便。點(diǎn)澆口直徑1mm位置如下圖。。圖2-5澆口Fig.2-5gate2.6排氣機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)的轎車門塑料護(hù)手尺寸較大，設(shè)計(jì)的過程中利用推桿和型芯的間隙以及各個(gè)部件的間隙進(jìn)行排氣。2.7脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)一般情況下，頂出機(jī)構(gòu)會(huì)有幾種選擇，比如推板，圓推桿，或者推塊等等，每一種推出機(jī)構(gòu)都有其特點(diǎn)。在模具的設(shè)計(jì)制造中，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)顯示，一般盒蓋類產(chǎn)品通常情況下都喜歡采用圓形推桿或者推件板作為脫模機(jī)構(gòu)，是因?yàn)檫@種推出結(jié)構(gòu)比較簡單，而且制造成本不高，制作方法規(guī)范，不容易出錯(cuò)，更換也比較方便，根據(jù)本設(shè)計(jì)塑料零件設(shè)計(jì)要求和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，本次設(shè)計(jì)采用推桿推出，推出運(yùn)動(dòng)靈活，平穩(wěn)可靠，當(dāng)推桿發(fā)生損壞時(shí)也易于更換。由于塑件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此，選擇推桿脫模機(jī)構(gòu)作為本次設(shè)計(jì)的脫模機(jī)構(gòu)。結(jié)構(gòu)如圖所示。圖2-6推出機(jī)構(gòu)Figure2-6roll-outOrganization2.8成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模具里面重要的用于成型的零部件有型芯、型腔。型芯、型腔分別用于成型轎車門塑料護(hù)手的內(nèi)表面和外表面，分別也稱凸模和凹模。結(jié)構(gòu)分整體式和組合式兩種。整體式在制造過程中將型芯和模板加工到一塊，結(jié)構(gòu)簡單而卻牢固，同時(shí)剛度強(qiáng)度也較大，在加工制造塑料件的時(shí)候一般不會(huì)產(chǎn)生不必要的縫隙痕跡以免對塑件外觀質(zhì)量造成影響，有一點(diǎn)就是不方便制造加工；組合式通常主要適用于某些小型芯或者復(fù)雜的型芯，在維修以及節(jié)省材料等方面有著一定的優(yōu)勢。綜上所述，此次轎車門塑料護(hù)手內(nèi)外部結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，所以模具型芯和型腔在設(shè)計(jì)選用上都采取整體式，型芯以及型腔的UG結(jié)構(gòu)如下圖所示。圖2-7型腔型芯Fig.2-7cavitycore2.9成型零件工作尺寸的計(jì)算PA66的收縮率為1.2-3.3%，平均收縮率為，模具制造公差選取[11]。表5-1MT5公差精度Table5-1MT5toleranceaccuracy塑件基本尺寸公差種類標(biāo)注公差的尺寸公差值塑件基本尺寸公差種類標(biāo)注公差的尺寸公差值>0～3A0.2>3～6A0.24B0.4B0.44>6～10A0.28>10～14A0.32B0.48B0.52>14～18A0.38>18～24A0.44B0.58B0.64>24～30A0.5>30～40A0.56B0.7B0.76>40～50A0.64>50～65A0.74B0.84B0.94>65～80A0.86>80～100A1B1.06B1.2型腔凹模尺寸的計(jì)算由：按照MT5精度的，選擇對應(yīng)公差值由于：得：則：則：(二)、型腔深度尺寸的計(jì)算：凹模深度尺寸一樣用平均收縮率法計(jì)算：其余符號(hào)同上由：按照MT5精度的，選擇對應(yīng)公差值由知道：則：型芯徑向尺寸的計(jì)算：由：按照MT5級(jí)精度由于：得：則：則：(二)型芯高度尺寸的計(jì)算符號(hào)同上由：按照MT5級(jí)精度由得：則：=2.10模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制品在型腔之中成型結(jié)束后需要冷卻到一定溫度才可以從模具中取出，如果不經(jīng)過這個(gè)過程，那么制品的成型質(zhì)量必定會(huì)受到影響，冷卻的時(shí)間和溫度都要控制得當(dāng)，這就需要一個(gè)可以降溫的系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)就是模具的冷卻系統(tǒng)。模具的冷卻系統(tǒng)不僅僅可以保證制品的冷卻成型，還可以對整套模具起恒溫作用，使得模具的溫度保持平衡，不會(huì)因?yàn)殚L時(shí)間的工作運(yùn)動(dòng)而發(fā)熱，導(dǎo)致裝置的零部件遭受損壞，模具的使用壽命自然也會(huì)變短，如此一來，將會(huì)使得制造的成本變得很大，因此合理地設(shè)置冷卻系統(tǒng)對模具來說至關(guān)重要。1）制件成型周期塑件體積37.165cm3PA66密度1.13所以單個(gè)塑件的質(zhì)量為m=42g本次設(shè)計(jì)一模件所以為42g一小時(shí)內(nèi)澆筑成型按照3600s/60s故制件總的成型周期計(jì)算如下：計(jì)算冷卻水的體積流量PA66材料所會(huì)釋放出的熱焓量約為3500。在此使用冷卻水將其進(jìn)行冷卻的方式，且水的流量也足夠大，值分別為25，20。此時(shí)，此種冷卻介質(zhì)水的比熱容c約為，密度為。體積流量的具體計(jì)算公式如下:式中：V為每分鐘冷卻介質(zhì)的體積流量速度（單位：）；G為在單位時(shí)間內(nèi)，往模具中注入的塑料質(zhì)量大小，為；為每kg塑料制件在其凝固時(shí)所釋放出的熱焓量，為=；為所選冷卻介質(zhì)自身的密度，其為；C為所選冷卻介質(zhì)所帶的比熱容（單位：），取C=；，分別為冷卻介質(zhì)的出、進(jìn)口溫度，分別為為25；為20。3）確定冷卻水道直徑翻閱參考文獻(xiàn)，結(jié)合自身塑件的壁厚，取水路直徑d為6mm。4）計(jì)算冷卻水在孔中的流動(dòng)速度5）計(jì)算冷卻水道壁和冷卻水兩者間的傳熱系數(shù)α查資料文獻(xiàn)可得，當(dāng)冷卻水溫為200時(shí)，取得φ=6 計(jì)算冷卻水孔總的傳熱面積A，查資料所得公式如下：式中：A為冷卻水孔內(nèi)總受到傳熱總的面積（單位：m2）G為每小時(shí)內(nèi)注入模具的塑料質(zhì)量，此約取為2.5（單位：kg/h）為塑料成型時(shí)在模內(nèi)釋放出的熱焓量（KJ/kg）α為冷卻介質(zhì)為水所帶的傳熱系數(shù)（單位：W/m2.K），可得；為模具自身存在的溫度（單位：C0），這取得為冷卻水流動(dòng)時(shí)的平均溫度，由計(jì)算可得。7）計(jì)算冷卻水孔的總長度由計(jì)算公式A=可得：8）計(jì)算冷卻水孔的數(shù)量：計(jì)算公式如下：型芯的平均寬度W=0.185m根據(jù)計(jì)算得出，水道的數(shù)量在此取為8個(gè)。本次設(shè)計(jì)的冷卻水路的方法具體分布方式如圖所示。圖2-11冷卻系統(tǒng)Figure2-11CoolingSystem3.模具材料及總裝圖3.1模具材料的選取在選擇注射模具鋼材時(shí)，需要考慮到工作條件要求、工藝性能要求以及經(jīng)濟(jì)型這三個(gè)大方面。綜合考慮塑件的生產(chǎn)批量、尺寸精度、復(fù)雜程度、體積大小和外觀要求等因素，模具材料應(yīng)當(dāng)滿足一定的耐磨性、強(qiáng)韌性、抗疲勞。本次設(shè)計(jì)中各個(gè)模板以及零部件的材料為：圖3-1模板材料Figure3-1stencilmaterial3.2模具總裝圖開模原理：模具在注塑機(jī)的作用下，開始進(jìn)行開模運(yùn)動(dòng)，首先定模板和退料板在小拉桿彈簧的作用下進(jìn)行第一次分型（此時(shí)定模板和動(dòng)模板被開閉器鎖緊），定摸板往下運(yùn)動(dòng)到一定位置，小拉桿的限位端對定模板進(jìn)行限位，此時(shí)分流道凝料被拉料銷拉出定模板，接著注塑機(jī)的拉力仍對模具的動(dòng)模部分產(chǎn)生拉力作用，該拉力拉動(dòng)定摸板。定模板拉動(dòng)小拉桿，小拉桿拉動(dòng)脫料板，迫使脫料板與定模座板進(jìn)行第二次分型，退料板會(huì)將主流道以及分流道余料打出模外，退料板移動(dòng)一定距離后，小拉桿頂端橡膠與定模座板接觸被限位，此時(shí)小拉桿開始處于靜止?fàn)顟B(tài)，接著注塑機(jī)的繼續(xù)作用下，（此時(shí)開閉器已經(jīng)無法鎖緊）模具定模板和動(dòng)模板開始進(jìn)行第三次分型，注塑機(jī)頂出機(jī)構(gòu)推動(dòng)推桿座板，然后推動(dòng)推桿，推桿將產(chǎn)品推出模外合模過程：注塑機(jī)的合力作用下動(dòng)模部分和定模部分開始向中間合攏，運(yùn)動(dòng)到一定位置，定模板與復(fù)位桿接觸，推動(dòng)復(fù)位桿，復(fù)位桿推動(dòng)推桿座板和推桿固定板，推桿是被推桿座板和固定板連接的，所以推桿也開始復(fù)位，等到推桿座板和動(dòng)模座板接觸后，然后整個(gè)動(dòng)模部分開始和脫料板接觸，使脫模板復(fù)位，脫模板和定模座板接觸后，整個(gè)合模過程就完成了4.注塑機(jī)的校核4.1注射量的校核根據(jù)《模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊》可知：塑件的體積應(yīng)小于注射機(jī)的注射容量，由于注射機(jī)選型之前是在滿足注射量的基礎(chǔ)上進(jìn)行注射機(jī)選型的，所以此處不再做校核。4.2模具閉合高度的校核本次設(shè)計(jì)的模具模架總的高度是365mm，由于所選注射機(jī)sz-200/120的高度范圍為Hmax=400mmHmin=230mm。因此所選注塑機(jī)sz-200/120符合要求4.3鎖模力的校核由PA66塑料成型時(shí)的注射壓力=30-60MPa可以通過UG三維軟件中的測量面功能獲得單個(gè)轎車門塑料護(hù)手在分型面上的投影面積為澆注系統(tǒng)在分型面上投影面積采用經(jīng)驗(yàn)值估算法，約為單個(gè)轎車門塑料護(hù)手投影面積的0.2倍=120