畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）塑料套環(huán)注塑模具設(shè)計(jì)及仿真

1、 學(xué)校代碼：11059 學(xué) 號： 1106032007 hefei university 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）bachelor dissertation 論文題目： 塑料套環(huán)注塑模具設(shè)計(jì)及仿真 學(xué)位類別： 工學(xué)學(xué)士 學(xué)科專業(yè)： 材料成型及控制工程 作者姓名： 導(dǎo)師姓名： 完成時間： 2015年 5 月 塑料套環(huán)注塑模具設(shè)計(jì)及仿真中 文 摘 要本次課題模具設(shè)計(jì)主要說明了塑料套環(huán)模具設(shè)計(jì)及其仿真。在構(gòu)思此次模具該如何設(shè)計(jì)的過程中，首先要對這個塑料套環(huán)塑件進(jìn)行各種類型的分析，然后根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和查閱資料會得出設(shè)計(jì)方案。方案的主要內(nèi)容有工藝分析，注射機(jī)型號的選擇與校核。此外還需要對冷卻系統(tǒng)進(jìn)行思考設(shè)計(jì)，對澆注系

2、統(tǒng)進(jìn)行思考設(shè)計(jì)，外斜滑塊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和內(nèi)斜頂機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，當(dāng)然對各種鑲塊嵌件也是需要思考和設(shè)計(jì)的。最后應(yīng)該選擇合適模架并且校核模架強(qiáng)度。然后通過moldflow分析并進(jìn)一步改進(jìn)和優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，最后用軟件proe和cad畫出最終的裝配圖和各種零件圖。關(guān)鍵詞：工藝分析； 注塑模具； moldflow分析；澆注和冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)the design and simulation of plastic injection mold ringabstractthis paper mainly describes the plastic mold design and mold design and simulati

3、on of ring. in the idea of the mold to the design process, first of all to on the plastic sleeve ring plastic parts for various types of analysis, and according to the experience and access to information will gain the design scheme. the main contents of the program are process analysis, the choice

4、and verification of the model of the injection machine.in addition, the need for cooling system design thinking, the gating system of design thinking, outer inclined sliding block mechanism design and internal oblique jacking mechanism design, of course, of all insert is also a need to think and des

5、ign. finally, we should choose a suitable mold and mold strength check. and then through the moldflow analysis and further improve and optimize the design scheme, and finally draw the final assembly drawings and various parts diagram with the software cad and proe.keywords: process analysis; injecti

6、on molding; moldflow analysis; gating and cooling system design目錄前言1第一章 塑件初步分析和選擇注塑機(jī)21.1設(shè)計(jì)的基本要求21.2 塑件的形狀21.3 塑件材料的選擇21.4 塑件材料的主要性能21.5 分型面位置的確定31.6 型腔排列與數(shù)量31.7 注塑機(jī)型號的選擇41.7.1 注射量計(jì)算41.7.2 注射機(jī)型號的選擇51.8 注射機(jī)相關(guān)參數(shù)的校核51.8.1注射壓力校核51.8.2鎖模力校核5第二章澆注和冷卻方案的設(shè)計(jì)72.1 主流道設(shè)計(jì)72.1.1主流道尺寸72.1.2主流道凝料體積72.1.3主流道當(dāng)量半徑82.1.

7、4 主流道澆口套形式82.2 分流道的設(shè)計(jì)82.2.1分流道尺寸82.2.2 凝料體積與剪切速率校核92.3 澆口的設(shè)計(jì)102.3.1澆口的選擇102.3.2側(cè)澆口尺寸的確定102.4 溢料與排氣方案的設(shè)計(jì)122.4.1溢料槽的設(shè)計(jì)122.4.2 排氣槽的設(shè)計(jì)12第三章 模架的選取及部件設(shè)計(jì)133.1成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工作尺寸計(jì)算133.1.1凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)133.1.2凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)133.1.3成型零件鋼材的選用143.2 成型零件工作尺寸的計(jì)算143.2.1凹模徑向尺寸的計(jì)算143.2.2凹模深度尺寸的計(jì)算153.2.3型芯高度尺寸計(jì)算163.2.4型芯徑向尺寸計(jì)算163.2.5側(cè)抽芯

8、型芯部分計(jì)算173.2.6凹模側(cè)壁計(jì)算173.2.7 動模墊板厚度173.3 脫模推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)183.3.2 脫模力的計(jì)算193.2.3 校核作用在塑件上的單位壓應(yīng)力193.4斜導(dǎo)柱與抽芯機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)203.4.1抽芯距的確定和計(jì)算203.4.2斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)203.5 斜推桿側(cè)向分型213.6冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)223.7 模架的選取22第四章 塑料套環(huán)的moldflow分析244.1 工件網(wǎng)格的劃分與修改244.2澆口的選擇254.3 moldflow充填分析254.4 moldflow的冷卻分析304.5模具結(jié)構(gòu)裝配圖32參考文獻(xiàn)34致謝36前言模具行業(yè)在如今的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起到了很重要的作用，

9、究其因?yàn)槟＞呱a(chǎn)的產(chǎn)品有很多優(yōu)點(diǎn)，產(chǎn)品精度高，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，效率也很高。在當(dāng)今時間就是金錢的社會尤其重要。效率高的原因是模具本事的特性決定的。但是模具的設(shè)計(jì)對設(shè)計(jì)者要求也很高。需要特殊的合金鋼，特殊復(fù)雜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等等。此處我們主要的關(guān)注點(diǎn)是塑料模具設(shè)計(jì)。塑料制品在每家每戶都有，是不可缺少的生活必須品。因?yàn)樗芰现破酚泻芏鄡?yōu)良的特性，它讓我們的生活變得更加方便與舒適。盡管模具設(shè)計(jì)對環(huán)境和設(shè)計(jì)者要求很高，但是由于其巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，所以各個國家和政府都在大力發(fā)展模具行業(yè)，發(fā)展新的模具材料，研究新的模具結(jié)構(gòu)。但是從國際上模具行業(yè)發(fā)展情況來看，我國的模具發(fā)展還不是很好，這需要我們廣大的模具從業(yè)者去發(fā)展，讓我國

10、的模具行業(yè)會越來越好。第一章 塑件初步分析和選擇注塑機(jī)1.1設(shè)計(jì)的基本要求此次學(xué)校給的塑件對外形質(zhì)量要求不高，但須很高的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。故的根據(jù)經(jīng)驗(yàn)查閱相關(guān)資料，計(jì)算相關(guān)數(shù)據(jù)，確定模整體具結(jié)構(gòu)，改進(jìn)不合理設(shè)計(jì)的地方；1.2 塑件的形狀塑件的三維圖如圖所示圖1-1 塑料套環(huán)塑件圖1.3 塑件材料的選擇此工件是塑料套環(huán)，對外形尺寸要求一般，對結(jié)構(gòu)要求也一般,對各種材料的特性進(jìn)行評估，最后綜合得出abs是比較符合此次塑件的注塑材料的選擇的。abs綜合性能還是比較棒的，力學(xué)強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度較高，不易變形。對抵抗各種化學(xué)電氣的腐蝕也比較強(qiáng)。所以abs是非常好的材料。1.4 塑件材料的主要性能材料吸濕性強(qiáng),必須充

11、分干燥,注意防水。是無定型材料，流動性中等，abs的主要性能參數(shù)如下圖表所示：表1-1 abs的主要性能密度/g .cm31.021.08屈服強(qiáng)度/mpa50比體/cm3.g-10.860.98拉伸強(qiáng)度/mpa38吸水率()0.20.4拉伸彈性模量/mpa1400熔點(diǎn)/130160抗壓強(qiáng)度/mpa53計(jì)算收縮率()0.40.7抗彎強(qiáng)度/mpa80比熱容/j.(.)-11470彎曲彈性模量/mpa14001.5 分型面位置的確定分型面的意思是分開模具取出塑件表面。分型面一般是垂直于開模與。每次模具設(shè)計(jì)都是要根據(jù)每個設(shè)計(jì)者所遇到的不同情況來設(shè)計(jì)模具。遇到要設(shè)置傾斜的分型面就要設(shè)置傾斜的分型面，遇到

12、需要設(shè)置垂直的分型面的情況就根據(jù)情況要求設(shè)置。在分型面選擇的時候應(yīng)要讓塑料套環(huán)工件留在動模一側(cè)。通過參考文獻(xiàn)和以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)對分型面的選擇要求，結(jié)合合理安排澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)位置，所以本次分型面的位置選擇如下圖所示：圖1-2 分型面的位置1.6 型腔排列與數(shù)量根據(jù)塑料套環(huán)的設(shè)計(jì)要求，將注塑件按合理的模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行排位。排位時必須考慮相應(yīng)的模具的結(jié)構(gòu)，在滿足模具結(jié)構(gòu)的條件下調(diào)整排位，以獲得最佳的排位和最好的經(jīng)濟(jì)效益。多型腔排列一般都應(yīng)該要考慮塑料的流動長度，減少流動廢料，盡最大可能將流道長度和橫截面積設(shè)計(jì)成最小。該塑料套環(huán)工件是圓環(huán)形狀，比較規(guī)則，工件采用精度不高，考慮大批量生產(chǎn)，其要求內(nèi)外側(cè)抽芯

13、?？紤]到前面論述的一些情況，本次塑料套環(huán)模具設(shè)計(jì)采用一模兩腔的結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)如下圖所示圖1-3 型腔排列形式1.7 注塑機(jī)型號的選擇1.7.1 注射量計(jì)算 通過proe軟件分析，如下圖所示：圖1-4 塑件體積的計(jì)算可得塑件體積： 因?yàn)閍bs的平均密度為：塑件質(zhì)量：1.7.2 注射機(jī)型號的選擇澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算：式中，n取一模兩腔， 來估算，此次設(shè)計(jì)凝料部分按0.5倍計(jì)算。根據(jù)計(jì)算得出，并結(jié)合。由于abs的材料必須選擇用螺桿式塑方式注塑。綜合本次前面的種種資料數(shù)據(jù)，我們將要選用xs-zy-60/40臥式注射機(jī)，參數(shù)如下表：表1-2 注射機(jī)的參數(shù)理論注射/cm60移模行程/mm270螺桿直徑

14、/mm38最大模具厚/mm250注射壓力/mpa135最小模具厚/mm150注射方式螺桿式鎖模形式液壓鎖模力/kn400噴嘴口孔徑/mm4噴嘴球半徑/mm10拉桿間距/mm3503501.8 注射機(jī)相關(guān)參數(shù)的校核1.8.1注射壓力校核查上表可知，abs所需要的注射壓力為，這里取， 此注射機(jī)的公稱注射壓力是，為 ，這里取，則：，所以注射機(jī)注射壓力合格。1.8.2鎖模力校核 ，則 ，則 ，則 ，力值，大致范圍是,此處取則由上表可知，,所以注射機(jī)鎖模力合格。第二章澆注和冷卻方案的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)也就是指塑料熔體從主流道到型腔的流動通道。澆注系統(tǒng)一般情況下的作用就是使塑料熔體有序而穩(wěn)定的充填到型腔中。因此

15、注射模的澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)是非常重要的。普通的澆注系統(tǒng)一般是主流道等組成的。2.1 主流道設(shè)計(jì)由資料和經(jīng)驗(yàn)可知，主流道橫截面為圓形，并帶有一定的角度，與正圓錐形類似，故稱為是正圓錐形的主流道。在模具設(shè)計(jì)中正錐形主流應(yīng)用很廣泛。這種主流道的設(shè)計(jì)主要用于一模多腔模具的設(shè)計(jì)。2.1.1主流道尺寸主流道的長度，選擇主流道大端直徑，主流道錐角式中。球面配合高度2.1.2主流道凝料體積 = =2.1.3主流道當(dāng)量半徑2.1.4 主流道澆口套形式圖2-1 主澆口套2.2 分流道的設(shè)計(jì)多型腔排布的模具設(shè)計(jì)是肯定需要設(shè)置分流道的，分流道是塑料熔體進(jìn)入型腔前必定會走的通道?？梢酝ㄟ^改進(jìn)模具的設(shè)計(jì)，從而達(dá)到很高的外形質(zhì)量

16、和成型效果。在模具的設(shè)計(jì)中，分流道的設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮到很多種因素。綜合上述資料可知，注射模的分流道設(shè)計(jì)成圓形比較好，其傳熱受力都很好。分流道的長度設(shè)計(jì)也應(yīng)該可能的短，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可知一般情況下，分流道應(yīng)該盡量避免彎折，盡量圓滑平直?？梢圆捎枚嗔鞯婪謩e注射來降低分流道的長度，分流道布局時應(yīng)該盡量做到布局平衡。2.2.1分流道尺寸分流道的長度由于流道設(shè)計(jì)簡單，根據(jù)兩個型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。故單邊分流道長度取。分流道的當(dāng)量直經(jīng)根據(jù)資料數(shù)據(jù)此次分流道當(dāng)量直徑可選，便于熔體流動。分流道截面形狀是圖2-2 分流道橫截面本次分流道采用圓形。則分流道的截面尺寸是設(shè)此分流道圓形的直徑為，則該圓形的截面積為：2.2.2 凝料體

17、積與剪切速率校核凝料體積計(jì)算確定注射時間：查詢相關(guān)參數(shù)，可取。計(jì)算分流道體積流量：可得剪切速率生產(chǎn)實(shí)踐表明當(dāng)注射模主流道和分流道的最佳剪切速率是，而此處計(jì)算的計(jì)算結(jié)果在給定的參數(shù)之間，故剪切速率合格。分流道表面粗糙度一般位于之間，本次設(shè)計(jì)選取，一般在之間，本次設(shè)計(jì)取為8。2.3 澆口的設(shè)計(jì)澆口其主要的作用是在熔體充填后可以迅速讓在澆口那一塊的熔體凝固，提高塑件的質(zhì)量，方便塑件的脫出。塑件的成型質(zhì)量與澆口設(shè)置有很大的關(guān)系。我們在模具的設(shè)計(jì)過程中一定要思考好澆口該如何設(shè)計(jì)。因?yàn)楹枚喙ぜ尚偷膯栴}都是澆口位置設(shè)置不當(dāng)造成的，所以我們要特別重視澆口的設(shè)計(jì)。2.3.1澆口的選擇注射模的澆口設(shè)計(jì)有很多種結(jié)

18、構(gòu)形式。每種澆口之下都會有好幾種不同的變形形式的澆口，每種澆口都有自己的優(yōu)缺點(diǎn)，我們應(yīng)該仔細(xì)的了解各種澆口的優(yōu)缺點(diǎn)后，再去設(shè)計(jì)澆口。選擇澆口是應(yīng)該根據(jù)自己的工件的形狀、型腔的排列方式以及塑料套環(huán)表面質(zhì)量的要求等來決定我們應(yīng)該使用什么樣的澆口。該圓環(huán)大批量生產(chǎn)，因?yàn)椴捎玫氖且荒汕坏哪＞咴O(shè)計(jì)，根據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采用側(cè)澆口最合適，澆口設(shè)在分型面上最好。因?yàn)閭?cè)澆口的優(yōu)點(diǎn)和特性可以塑件的冷卻時間，從而縮短成型周期，提高了模具的生產(chǎn)效率。側(cè)澆口橫截面積通常比較小，可以減少澆口附近的殘余應(yīng)力產(chǎn)生，避免變形、開裂以及流動紋等等問題的出現(xiàn)，提高塑件表面質(zhì)量。2.3.2側(cè)澆口尺寸的確定計(jì)算側(cè)澆口的深度根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式可知

19、 式中n是塑料，對于abs其是.t是，這里查閱相關(guān)資料和根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可知，abs的最佳澆口厚度為，故此處選擇。計(jì)算澆口的寬度根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式可知，故b取3mm。計(jì)算側(cè)澆口的長度根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式一般取，可取圖2-3 澆口橫截圖側(cè)澆口剪切速率校核：確定注射時間：查閱相關(guān)數(shù)據(jù)可知，可取計(jì)算澆口的體積流量：計(jì)算澆口剪切速率：由，則 其剪切值范圍是，故校核合格。主流道速率校核計(jì)算主流道的體積流量計(jì)算主流道的剪切速率其剪切速率最佳數(shù)值范圍是，故校核合格2.4 溢料與排氣方案的設(shè)計(jì)2.4.1溢料槽的設(shè)計(jì)在成型時為防止產(chǎn)生熔接痕，有時候也是要讓多余的塑料熔體余料流出。這樣做的目的是為了避免模具各板之間滲入更多的塑料熔體。

20、在此時則需要在適當(dāng)模具位置開設(shè)避免以上問題產(chǎn)生溢料槽，讓少部分塑料流出，提高塑料套環(huán)的表面質(zhì)量，減少氣孔熔接痕等種種類似問題的產(chǎn)生。溢料槽位置尺寸應(yīng)該符合模具的設(shè)計(jì)要求，溢料槽設(shè)計(jì)時的一般準(zhǔn)則是，應(yīng)遵循先取薄，經(jīng)過試模后再逐步修正得原則。2.4.2 排氣槽的設(shè)計(jì)塑料套環(huán)模具的設(shè)計(jì)開設(shè)排氣槽的目的是為了排除型腔內(nèi)的各種氣體。還可以流出鋒冷料。排氣槽的具體設(shè)計(jì)方式與塑件體積和排氣數(shù)量有關(guān)，本次設(shè)計(jì)模具的工件尺寸較小，故排氣槽的設(shè)計(jì)也是比較小的。第三章 模架的選取及部件設(shè)計(jì)3.1成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工作尺寸計(jì)算3.1.1凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凹模又稱陰模，它就是平時我們所說的型腔部分。查閱資料可知這一部分有

21、很多種形式。本次設(shè)計(jì)考慮到凹模在注射時會一直受到?jīng)_擊侵蝕，為了方便更換和設(shè)計(jì)側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)，故本次模具型腔設(shè)計(jì)采取整體嵌入式凹模。如下圖所示圖3-1凹模的部分3.1.2凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凸模是塑件內(nèi)表面的成型零件，整體式和組合式這兩種形式是凸模設(shè)計(jì)時主要用的結(jié)構(gòu)。結(jié)合塑件考慮，根據(jù)凸模型芯的結(jié)構(gòu)形式，一模兩腔加上側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，故選擇組合式凸模。如下圖所示圖3-2凸模部件3.1.3成型零件鋼材的選用該塑料套環(huán)塑件需要生產(chǎn)大批量的，所以我們需要考慮到模具耐用性和方便維護(hù)性。故凹模材料的選擇我們需要仔細(xì)的考慮，我們所選用的材料要符合我們的各種要求，而且材料還要易于加工性和是否方便得到以及各種機(jī)械性能。故凹模

22、鋼材選用p20。.由于型芯較復(fù)雜，脫模時與塑件磨損較大，在塑件大批量生產(chǎn)時，型芯磨損更嚴(yán)重，加上凸模是選用組合式凸模中的整體裝配，故凸模加工難度變的比凹模高，為了方便更換部件或盡量少更換部件，節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本。所以材料性能要求更高，故本次模具設(shè)計(jì)選取高合金工具鋼cr12mov。3.2 成型零件工作尺寸的計(jì)算3.2.1凹模徑向尺寸的計(jì)算：，相應(yīng)的塑件基本公差。，相應(yīng)的塑件基本公差。，相應(yīng)的塑件基本公差。式中，是塑件的平均收縮率， ，其平均收縮率；是系數(shù)，查詢相關(guān)資料可知一般在，此處??；對于中小型塑件其中為塑件上相應(yīng)尺寸制造公差。3.2.2凹模深度尺寸的計(jì)算：，相應(yīng)的塑件高度的大端尺寸：，相應(yīng)的 相應(yīng)

23、的 相應(yīng)的 相應(yīng)的3.2.3型芯高度尺寸計(jì)算成型塑件型芯高度：，相應(yīng)的，相應(yīng)的3.2.4型芯徑向尺寸計(jì)算，3.2.5側(cè)抽芯型芯部分計(jì)算側(cè)向型芯徑向尺寸塑件徑向尺寸：，相應(yīng)的 ，相應(yīng)的側(cè)向型芯高度尺寸塑件高度尺寸；，相應(yīng)的 ，相應(yīng)的 3.2.6凹模側(cè)壁計(jì)算式中，p是型腔壓力（mpa）; ；h=w，w是影響變形的最大尺寸，h=13mm； 。3.2.7 動模墊板厚度式中是動模墊板剛度計(jì)算許用變形量，；l是兩塊墊板，大約等于244mm；是動模墊板的長度，取346mm；a是兩個型芯投影到動模墊板上的面積。：兩個型芯的面積：3.3 脫模推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)在塑料套環(huán)注射成型的每一次的過程中，都必須讓工件從模具中脫

24、落出來，而為了讓塑料套環(huán)從模具脫落出來的這一機(jī)構(gòu)就叫做模具的脫模機(jī)構(gòu)。脫模機(jī)構(gòu)一般要把工件從模具中推出和取出這兩種過程。模具的脫模機(jī)構(gòu)要根據(jù)前面的資料分析和根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。3.3.1 推出方式的確定本塑件外形是圓環(huán)形且是中空塑件，查閱資料可知，采用推管的推出方式推出塑件是最合理的。因?yàn)橥乒艿墓ぷ鞣绞骄褪前托旧瞎ぷ鞯?，所以在本次的推管推出設(shè)計(jì)過程中我們需要考慮到推管與型芯的摩擦。也要考慮到推管與型芯的使用壽命，所以在設(shè)計(jì)推管推出塑件時并采用一定的間隙空間。推管推出塑件的優(yōu)點(diǎn)有很多，塑件受力均勻等優(yōu)點(diǎn)。同時結(jié)構(gòu)圖如下所示圖3-3 推管3.3.2 脫模力的計(jì)算圓柱大型芯脫模力，因

25、為徑與壁厚之比為，所以此處視為薄壁圓筒塑件，故脫模力為式中，是脫模力（n）；，查資料可知應(yīng)該取1800；，此處取0.55%；t是塑件厚度（mm）；l是被包型芯的長度（mm）；是脫模斜度（），此處取1；，此處取0.45；是塑料的泊松比，此處取0.3；a的投影面積（mm2），當(dāng)塑件底部有通孔時，a項(xiàng)視為零。是由f和決定的無因次數(shù)，3.2.3 校核作用在塑件上的單位壓應(yīng)力1.推出面積 2.推出應(yīng)力 合格3.4斜導(dǎo)柱與抽芯機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)在模具設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，假如我們遇到塑件上有分型面與模具的開模方向不一樣的這種情況，如果我們遇到了這種情況就要將設(shè)計(jì)出側(cè)孔或凹的零件，在工件脫離模具前都要側(cè)向抽芯后再能開模

26、。根據(jù)資料可知這種復(fù)雜的機(jī)構(gòu)就叫做側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)。3.4.1抽芯距的確定和計(jì)算抽芯距的計(jì)算其中，是抽芯距（mm)； r是外形最大圓的半徑（mm）；r是阻礙推出塑件圓的半徑（mm）；k是安全值（23mm）。3.4.2斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)1.斜導(dǎo)柱的基本資料斜導(dǎo)柱是側(cè)向分型的重要部件，開模時通過斜導(dǎo)柱側(cè)向分力使得滑塊與側(cè)向型芯抽離出型腔，從而起到側(cè)向抽芯的作用。同時因?yàn)橛邢尬粔K在起到限位作用，所以在運(yùn)動的過程中對滑塊行程進(jìn)行約束。斜導(dǎo)柱的夾角一般最大不得超過23（），本設(shè)計(jì)采用15，材料采用，淬火硬度為5458hrc。2.斜導(dǎo)柱的彎曲力計(jì)算當(dāng)抽拔方向與，斜導(dǎo)柱彎曲力為；是抽拔阻力（n），；是鋼材之間的，一般

27、取0.15.3.斜導(dǎo)柱參數(shù)斜導(dǎo)柱直徑的計(jì)算其中,為許用彎曲應(yīng)力；為斜導(dǎo)柱有效長度。查取斜導(dǎo)柱尺寸：，斜導(dǎo)柱長度的計(jì)算:式中h是斜導(dǎo)柱固定板厚度（mm），取22；d是斜導(dǎo)柱固定部分大端直徑（mm）。如下圖所示圖3-4 側(cè)抽芯斜導(dǎo)柱3.5 斜推桿側(cè)向分型斜推桿又稱斜頂，是常見的機(jī)構(gòu)。本次塑料套環(huán)內(nèi)側(cè)抽芯將采用斜頂機(jī)構(gòu)。斜頂?shù)膬A斜角度計(jì)算公式有兩個因素決定。 s是側(cè)向凹凸深度 h是推出行程在模具設(shè)計(jì)過程中，斜推桿的傾斜角度要符合一般經(jīng)驗(yàn)情況，否則在斜推桿推出的過程中會遇到很多問題，一般有可能而致使斜推桿彎曲變形，加快磨損，嚴(yán)重可能會導(dǎo)致斜推桿卡死甚至是斷裂。斜推桿的傾斜角一般取，常用。根據(jù)資料和經(jīng)驗(yàn)

28、可得知，這斜推桿的傾斜角度越小越好。本次模具設(shè)計(jì)s取2.5mm，h取18mm，經(jīng)過計(jì)算可知本次斜推的傾斜角度是8度。采取h7/f6配合。3.6冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)的計(jì)算是很復(fù)雜的，所以一般情況下設(shè)計(jì)模具都會忽略一些次要的因素，進(jìn)行一些簡單的計(jì)算。本次設(shè)計(jì)所選的塑料其成型溫度是200度左右。模具溫度是5080度，所以本次塑料套環(huán)模具設(shè)計(jì)選擇用常溫水進(jìn)行冷卻最好，水溫選擇為50度?？偣采鲜龈鞣N資料和本次模具設(shè)計(jì)的具體情況，本次冷卻系統(tǒng)水道設(shè)計(jì)用四根水管冷卻，位置開在型腔上。圖3-5 冷卻水管位置3.7 模架的選取根據(jù)模具的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及型腔布局，結(jié)合各種導(dǎo)柱導(dǎo)套螺釘?shù)牟季?，本次塑料套環(huán)模具設(shè)計(jì)應(yīng)該選

29、擇的模架，模架型號為a4型。符合注射機(jī)的拉桿空間面積，故合格。3.6.1 模具厚度校核根據(jù)上面各種數(shù)據(jù)要求本次模具設(shè)計(jì)模架高度是本次選擇的注射機(jī)給定的最小模具厚度150mm， 250mm，而設(shè)計(jì)模架厚度是246mm，故校核合格。3.6.2 模具的開模行程校核本模具設(shè)計(jì)的開模行程只有20mm，而注射機(jī)參數(shù)給的開模行程是270mm，故開模行程校核合格。第四章 塑料套環(huán)的moldflow分析在工件塑料套環(huán)的設(shè)計(jì)的過程中，我們需要對工件模具的設(shè)計(jì)進(jìn)行分析和優(yōu)化，如縱橫比，澆口最佳位置，流通阻力，熔接痕，冷卻效果等等。在得到分析的大量數(shù)據(jù)后，我們就可以對我們的設(shè)計(jì)有了一個比較好的認(rèn)識，知道我們設(shè)計(jì)的優(yōu)缺

30、點(diǎn)和該如何改進(jìn)。為我們的設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)和理論依據(jù)。最后我們才能對模具設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，以減少后來我們所遇到的問題，提高經(jīng)濟(jì)效益。4.1 工件網(wǎng)格的劃分與修改首先通過三維繪圖軟件proe畫出工件圖。然后去除工件的倒角，把工件圖另存為.stl格式的,然后用moldflow軟件打開進(jìn)行后續(xù)分析。圖4-1網(wǎng)格數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)可知工件的縱橫比太大，需要修改，邊細(xì)節(jié)，去向細(xì)節(jié)，交叉點(diǎn)細(xì)節(jié)，匹配百分比數(shù)據(jù)符合要求，無需修改。圖4-2修改后的網(wǎng)格數(shù)據(jù)修改過后數(shù)據(jù)如上圖所示，最大縱橫比6.1符合要求。4.2澆口的選擇圖4-3 澆口的位置選擇此工件是圓環(huán)形工件，故開始設(shè)計(jì)時采用一模兩腔，使用側(cè)澆口。由澆口匹配性和流動阻

31、力指示器圖數(shù)據(jù)可知，澆口最佳位置應(yīng)該在右部，由于次圖數(shù)據(jù)，故使用一模兩腔側(cè)澆口的設(shè)計(jì)是副歌要求的。4.3 moldflow充填分析圖4-4 充填時間從充填時間來看，充填時間比較均勻，最長時間為1.062秒，充填還是比較合理的。圖4-5 流動前言溫度充填結(jié)束后熔體流動前沿溫度最大相差10度，說明熔體前沿的溫度是很不均勻的，產(chǎn)品薄壁或厚壁局部位置實(shí)際成型很容易達(dá)到凝固溫度產(chǎn)生短射。由上圖數(shù)據(jù)可知溫度很均勻，溫差很小只有0.6度，在合理的溫差范圍內(nèi)。圖4-6 總體溫度總體溫度是工件在靜止?fàn)顟B(tài)下的溫度，由圖中數(shù)據(jù)可得知，工件上溫度分布還是比較均勻的，溫差不是很大。但還是需要減小總體溫差數(shù)據(jù)，綜合考慮工

32、件情況應(yīng)該考慮冷卻水路的設(shè)置。圖4-7注射位置壓力圖注射位置壓力是進(jìn)料口位置在注射冷卻過程中壓力的變化圖。由圖可知在時間是1秒的時候壓力最大，考慮到注射機(jī)的型號和參數(shù)，所以此項(xiàng)參數(shù)合格。圖4-8 氣穴通過查閱資料和以往的經(jīng)驗(yàn)可知，氣穴通常在工件交界處和邊緣處，由上圖可知?dú)庋ㄔ诠ぜ倪吘壧?，氣穴很少且很小，所以對工件的表面質(zhì)量影響很小，故此參數(shù)還是合格的。圖4-9 凍結(jié)層因子由圖數(shù)據(jù)可知凍結(jié)層因子最大也只有0.07，是很均勻的，在加上有冷卻水道的冷卻，故凍結(jié)層因子會更小，故此項(xiàng)數(shù)據(jù)合理。圖4-10 剪切速率和體積由上圖的剪切速率和體積參數(shù)可得知，塑件的整體剪切速率比較均勻，故澆道的設(shè)計(jì)還是比較合

33、理的，澆口的布局也是比較合理的。圖4-11 速度壓力切換時的壓力由圖數(shù)據(jù)可知速度和壓力轉(zhuǎn)換點(diǎn)位置壓力為60.69mpa，速度壓力轉(zhuǎn)換點(diǎn)壓力是指注塑過程中由速度控制向壓力控制轉(zhuǎn)換時內(nèi)熔體的壓力。轉(zhuǎn)換點(diǎn)的控制對注塑過程有很大影響，由圖中的數(shù)據(jù)可知，轉(zhuǎn)換點(diǎn)的最大注射壓力是小于所選注射機(jī)的壓力值得，故注射機(jī)選擇是合格的。圖4-12 熔接線熔接線導(dǎo)致的最大問題是容易使產(chǎn)品強(qiáng)度降低，特別是熔接線在產(chǎn)品的肯能受力部位，這樣的熔接線會造成產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上的缺陷。在由上圖可知熔接線集中在工件注射位置的對邊，但都不大影響工件外形質(zhì)量，且也不是主要受力部位，故對工件成型質(zhì)量影響不大，故熔接痕數(shù)據(jù)也是比較符合的。圖4-13

34、 填充末端凍結(jié)因子由資料可知，填充末端時的凍結(jié)層因子的意思是充填結(jié)束時，熔體在型腔中的凍結(jié)情況，由以往經(jīng)驗(yàn)可知一般此值不應(yīng)該大于0.20.25，否則可能引起保壓問題?？磮D中的數(shù)據(jù)我們知道最大的填充末端凍結(jié)層因子是0.0722，小于資料給的0.2，故此項(xiàng)數(shù)據(jù)也是合格的。4.4 moldflow的冷卻分析圖4-14 回路冷卻液溫度從以往資料和經(jīng)驗(yàn)得知，進(jìn)出水口的溫度差不應(yīng)該超過23度，否則冷卻效果還是比較差的，導(dǎo)致工件的冷卻產(chǎn)生問題。由上圖數(shù)據(jù)可知進(jìn)出水口的溫差只有0.2度，小于2度，故冷卻效果還是很好的，符合要求。圖4-15 回路管壁溫度從以往經(jīng)驗(yàn)的資料得知，回管壁溫度差值不能高于5度，高于5度

35、是不可以接受的，需要調(diào)整減小冷卻液溫度，加大冷卻液流動速率，以得到更好的冷卻效果。由上圖數(shù)據(jù)可知回路管壁溫度的溫差是2.5度左右，冷卻效果是符合要求的，故設(shè)計(jì)合理。圖4-16 最高溫度位置由上圖的數(shù)據(jù)可知，最高溫度位置是比較合理的，是符合要求的。圖4-17 回路熱去除效率從圖中數(shù)據(jù)可以得出，數(shù)據(jù)大多處在中等以上的位置，由以往的資料可知，次冷卻回路的效率還是比較高的，符合我們的設(shè)計(jì)要求。圖4-18 溫度曲線該圖顯示壁厚兩側(cè)溫差數(shù)據(jù)，由圖中數(shù)據(jù)可知工件兩側(cè)溫度差異不大，還是一樣，為工件質(zhì)量考慮應(yīng)該加強(qiáng)冷卻。4.5模具結(jié)構(gòu)裝配圖圖4-19 開模視圖圖4-20 整體圖圖4-21主視圖圖4-22 側(cè)視圖參考文獻(xiàn)1 詹友剛中文野火版5.0 模具設(shè)計(jì)教程, 北京，機(jī)械工業(yè)出版社，20112 劉平平 注塑模自動分模技術(shù)研究 d，上海，同濟(jì)大學(xué)，20093 王衛(wèi)衛(wèi)材料成型設(shè)備m，北京，機(jī)械工業(yè)出版社，2012.4 侯洪生機(jī)械工程圖學(xué)m，北京，科學(xué)出版社，2008.5 劉瓊塑料注射moldflow實(shí)用教程m，北京，機(jī)械工業(yè)出版社，20116 葉久新塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)m，北京，機(jī)械工業(yè)出版社，20117 沈洪雷，周成彬，等塑料注射模具設(shè)計(jì)圖冊m，北京，電子工業(yè)出版社，