1、毕业设计（论文） 题 目：三通管的注塑模具设计学生姓名：刘建亮学 号：所在学院：机械与电子工程学院专业班级：材料成型及控制工程1103班届 别：2015 届指导教师：李本祥皖西学院本科毕业设计（论文）创作诚信承诺书1. 本人郑重承诺：所提交的毕业设计（论文），题目 三通管注塑模具设计 是本人在指导教师指导下独立完成的，没有弄虚作假，没有抄袭、剽窃别人的内容； 2.毕业设计（论文）所使用的相关资料、数据、观点等均真实可靠，文中所有引用的他人观点、材料、数据、图表均已标注说明来源； 3. 毕业设计（论文）中无抄袭、剽窃或不正当引用他人学术观点、思想和学术成果，伪造、篡改数据的情况； 4.本人已被告
2、知并清楚：学校对毕业设计（论文）中的抄袭、剽窃、弄虚作假等违反学术规范的行为将严肃处理，并可能导致毕业设计（论文）成绩不合格，无法正常毕业、取消学士学位资格或注销并追回已发放的毕业证书、学士学位证书等严重后果； 5.若在省教育厅、学校组织的毕业设计（论文）检查、评比中，被发现有抄袭、剽窃、弄虚作假等违反学术规范的行为，本人愿意接受学校按有关规定给予的处理，并承担相应责任。 学生（签名）： 日期： 年 月 日目 录1 绪论21.1课题的来源、思路、目的和意义21.2我国模具行业发展历史及现状21.3我国模具的发展趋势42 注塑成型方法及工艺方案的选择52.1塑件分析52.2材料ABS的注射成型过
3、程及工艺参数63 拟定模具结构设计83.1分型面位置的确定83.2确定型腔数量及排列方式93.3模具结构形式的确定93.4注射机型号的确定104 浇注系统、关键零部件设计154.1浇注系统的设计154.2成型零件设计174.3排气系统的设计194.4温度调节系统设计194.5脱模机构的设计224.6滑块机构的设计245 模架的确定276 总结306.1三通管模具设计的体会306.2设计存在问题及解决设想30参考文献：31致 谢32三通管注塑模具设计学生：刘建亮（指导老师：李本祥）（皖西学院机械与电子工程学院）摘要:随着中国经济的迅速腾飞，为了得到经济的注塑大量生产三通管，生产厂家往往通过节约原
4、材料来降低成本，目前的趋势是产品的形状越来越复杂。然而由于塑件形状复杂，在注射成型时会出现一系列的问题，如要求注塑机高速注射，冷却成型后易发生翘曲变形等。本文通过分析和研究三通管件注射成型特点而提出相应解决措施，如改进模具结构，选择一模二腔等，如何更好的利用三维ProE建模使其更加直观，从而进一步完成日常生活中常见的三通管注塑模的设计。关键字: 三通管；模具设计；ProE；一模二腔 Design Of The Injection Mold Of The Plastic Gear BeltStudent: liujianliang(Faculty Adviser：libenxiang)(Coll
5、ege of Mechanical and Electronic Engineering, West Anhui University)Abstract:With the requirement of the rapid economic in to obtain economic injection by producing three pipeline ,boss tend to cost by means to saving raw materials,nowadays ,the trend is that the products is by,duo to the complicate
6、d products ,there will be a series of problem at the time of injection molding. For example ,requiring hing-speed injection molding gh the analysis and research three pipe fittings injection molding characteristics propose appropriate solutions, such as improved mold structure, choose a two cavity m
7、old, etc., how to make better use of three dimensional modeling ProE to make it more intuitive to further complete common in everyday life tee injection mold design.Keywords: three links pipeline ;mold design;ProE ; two cavities mold1绪论1.1课题的来源、思路、目的和意义 （1） 来源：由任务书可知此三通管的注塑模具设计来源于工厂的实践生产（2） 思路：通过任务书
8、可以得知三通管的具体数据，分析三通管塑件的各个数据尺寸，然后查找书籍资料，大学四年的学习知识综合分析三通管的塑件成型工艺，了解三通管注塑模具实际生产效率，接着又分析三通管所用的材料ABS的各项性能如吸水性、收缩率、耐热性等。因此在设计的过程中选择一个好方案非常重要不然没有考虑到性能或其他方面的问题都会导致失败，并且由于三通管结构的特殊性，我们必须使用侧向抽芯机构，不然塑件就无法脱模。（3） 目的：此次毕业设计是对大学所有的知识的一个回顾和综合运用，比如以前学过的专业课有模具材料、塑料成型及模具工艺和现代模具制造工艺学等这些专业课知识都很好的运用在此次毕业设计中，我们以前的金工实习到现在的动手设
9、计三通管注塑模具是大学所学专业课的积累的结果，是我更好的掌握了理论与实践相结合的道理，从而需要自己熟练的掌握模具的设计方法和细节部分的小步骤，以前在学习的过程虽然也拿到了AutoCAD证书，但是从来都是知道的很多，运用的很少，这次毕业设计需要也是给自己一个锻炼的机会，可以好好运用自己所学知识，也使自己可以逐渐的掌握CAD的知识。（4） 意义：大学四年的课程设计都是和同学合作完成的，而这次毕业设计需要我们一个人来完成，这是一个挑战也是一个独立思考的机会，这给我以后走出社会工作学习都是一个良好的学习机会，同时也是检测大学四年的学习成果的好时候。其实中国的模具行业从无到有然后逐渐的慢慢壮大，以致于扩
10、充市场需要，高校逐渐有了我们的专业，培养更多的模具方面人才以满足模具行业迅速发展的需要，所以这次毕业设计非常的重要。1.2我国模具行业发展历史及现状最近几年来，中国的模具行业有序的保持逐步健康稳步的发展趋势，这种健康的势头能否还能继续保持健康稳步的发展，模具行业有关的权威学者以及相关的模具产业老板等人十分关注模具今后的发展方向问题。本人认为，虽然中国模具行业在许多领域中面临着相当大的压力，比如在中端或低端产品方面本国内部模具企业的竞争越来越强烈，而且在中端或高端产品范围中，面临着许多的外资企业渐渐走向国际化局面的压力，但也随着近些年来的健康稳步的持续发展，中国的模具行业的生产实力已逐渐做大做强
11、，拥有足够的能力把现如今面临的种种压力转化为马力十足的动力，模具行业要想健康稳步的发展就必须克服重重困难。 随着中国政府对模具行业本部实施体制改革和转换，使得模具的产业结构有利于合理化，并且渐渐加强了产业生产的标准化管理，很好的提高到了一个更好的平台。为了迅速适应当今世界的各种形势压力，中国的模具产业最近这几年来逐渐加快了相应体制的改革和优化，并且使得工艺装备的水平和产品生产水平有了非常大的提高，管理也得到了相当大优化与提升。越来越多的模具相关的企业已很好的、熟练应用了CAD/CAM/CAE一体化技术、熔融沉积制造技术、 叠层实体制造技术和间接制模技术等许多高新技术，正式这些高新技术的逐渐运用
12、，发展才会越来越快。中国许多模具企业开始逐步认识到了自己的“品牌”出名的重要性和“专利”自主开发的重要性，并且不断加大自主开发创新的资金投入能力，使得模具得到迅速的发展。从把模具引进中国以来，模具生产一直依靠国外优秀人才提供先进技术，然后有很多的高科技术都是不对外开放的，一直致使模具处于被动的地位，因此对中国的模具企业来说很少有自己创新的科技产品。随着中国市场经济和虚拟经济的不断地飞速发展，这几年来企业逐步越来越看重创新人才来提高自己的技术水平。在模具不断发展的过程中，有不少的企业已开始认识到了自主创新开发发的必然性，因此其企业的投入力度迅速提高。尽管我国模具产业发展十分迅速，模具的制造水平也
13、在日益逐渐上升，但是就西方工业发达的国家相比较的话，存在十分明显的差距，其主要表现在专业化和标准化程度低比如想要组装好一副模具其国外的制造只需要直接使用标准件就可以组装成功、模具的制造周期长比如中型注塑模国外生产只需要一个左右，而我国却需要4个月左右的时间、精度差国外的精度已经达到0.0050.01mm ，而中国还在0.020.05mm、寿命十分短比如国外发达国家一副模具平均可以使用400万次而，而中国却只能达到100万次而且模具的品种类别少。模具是一种生产效率很高的工艺工具，其生产多单件生产，也正是因此给模具带来了不少的困难，为了减少模具的设计和制造的工作量，模具的零件标准化就显得十分的重要
14、。尽管有时面临十分严峻形势，但现如今全球的模具制造业转移的规模无限加大，界模具发展的的理想之地。再者说，国家出台各种福利政策，国家政府将继续大力支持我国模具行业，在种种有利条件和因素下，我国内模具产业的未来将呈现出美好的蓝图。1.3我国模具的发展趋势随着世界各个国家的经济飞速的发展，中国的社会经济也不断地发展与之相平衡。由于经济的不断发展，市场的需求不断地扩大，各种琳琅满目的商品越来越多，产品更新速度都快超出了人们的想象，而且市场需求点也越来越激烈。因此，模具制造的质量必须过关。三通管模具制造周期必须大大降低这是当前尤为重要的，可以使得注塑模具制造技术的发展慢慢强大。 （1）模具的标准化程度日
15、益提高，据初步了解，我国模具的标准件使用率仅仅只有百分之三十五左右，而西方许多发达的国家一般使用率达到百分九十左右，为了适应中国模具产业的迅速发展，模具的标准化使用程度将进一步提高，模具的标准化生产也必须得到相应的使用和发展。尽量使用模具标准件和标准的模胚，将一般的模具零件和粗加工等工序由外加工完成，这样大大降低了模具所消耗的费用，缩短模具的制造周期，促进模具合作化生产。 （2）模具的结构从中小型向大型转变，模具加工的产品从粗糙向精密转变，机器由人工操作已经向智能化的无人操作转变。而且一模多腔的模具越来越多，大型多功能的复合模、精密拉伸模和旋压模等高效率模具越来越广泛。在一模多腔中向着智能化方
16、向发展，而且在大型多功能复合模是哪个开发智能化的软件集成功能，如冲压、拉伸、攻螺纹、铆接等多道工序复合在一副模具中，可以智能化无人操作。 （3）开发性能良好的快速成型的材料，研发人员从事提高快速成型的加工速度，改变快速成系统的可靠度。特别是在一些特殊的材料当中我们要用高科技术来复合材料，这已经成为快速成型技术的一项迫切要求。2 注塑成型方法及工艺方案的选择2.1塑件分析2.1.1塑件三通管结构如图2-1所示。 图2-1 注塑零件3D图我在对老师给定数据的三通管模具设计之前，认认真真地分析该三通管的成型工艺性，如形状结构的倒角的复杂程度、三通管的本身尺寸大小以及收缩率相关数据、三通管的精度等级和
17、应有的表面质量要进行仔细研究和分析，只有仔细研究和分析才能一步一步不出错的保证模具结构来生产三通管以及达到塑件的模具精度。本毕业设计课题的三通管具体结构如上图所示，具体尺寸见所画的图纸，该三通管结构虽然不简单但一点也不复杂，任务书要求生产实践和大批量的生产，因而模具成本较低，通过注塑成型方便容且易。2.1.2塑件材料选择塑件的材料选择应该主要注意以下这些方面。 （1）塑料的力学性能 如强度、刚度、弹性、扭转性能、弯曲性能以及对应力的敏感程度。（2）塑料的化学性能 如对水、药物、油、酸碱性溶液的耐腐性，卫生安全程度的保障。（3）塑料的物理性能 如对光、热、力适应情况以及外观欣赏程度。（4）成型的
18、工艺性 如塑料的收缩性、结晶性、流动性等。 综合各种材料的注塑成型性能以及材料加工使用程度性能，并且了解材料市场价格选择价格相对较低的，故选择塑件成型材料为ABS。ABS树脂是一种共混物，是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，英文名Acrylonitrile-butadine-styrene(简称ABS)。这样的材料共混物，我们只要改变三种混合物的比例就会得到不同的材料性能、成型方法、颗粒大小，就可以直接生产出各种各样具有不同收缩率大小、对接触物的耐腐特性的品种，例如我们把丙烯晴的成份减少，那么该材料的收缩率就会得到很大提高，但是抗应力能力减弱和流动性就会降低。（5）ABS的主要性能指标 密度=1.
19、2 g/； 收缩率0.40.7%，取值0.55%.（6）ABS成型塑件的主要缺陷及消除措施 主要缺陷：溢料、残余应力、吸水性太高等 消除措施：增大注射及的压力、增加模具温度、设置更多的气槽、确保预干燥。2.1.3生产纲领此三通管需要大批量生产，智能无人化操作生产。2.1.4分析塑件成型工艺（1）结构分析该塑件结构简单也不是十分简单，说难也不难，再设计模具时分别在所设计的型腔内成型，因此我们在模具设计和成型的过程中要有相当准确的定位结构方案和非常好的加工工艺过程，以确保模具正常运作的流畅性和模具零件的使用寿命。（2）成型工艺分析精度等级：采用一般精度5级。该塑件脱模斜度：该三通管零件的壁厚约为1
20、1mm，其三通管脱模斜度查参考文献1中的表3-4。鉴于该三通管塑件很少有特备弯曲窄小的成型部分，又因为三通管的材料为ABS，流动性较好。2.2材料ABS的注射成型过程及工艺参数2.2.1注射成型过程（1）成型前的准备对该塑件的三通管所用的材料ABS其机械刚度、耐腐蚀性和吸水性进行校检。但是材料ABS的吸水率大约在0.2%0.8%之间，非常容易吸水，因此成型前必须做好进行充分的干燥不至于后期由于湿度导致破坏，干燥水分低于0.3%。干燥条件：用烘箱以7590烘35小时。（2）注射过程塑件完整的注射过程包括加料、塑化、注射、保压、冷却和脱模等几个步骤。首先塑化是把塑料熔融，也即是把塑料在料筒中经过加
21、热系统加热到粘流状态使其具有良好的可塑性的过程。紧接着就是充型，柱塞螺杆从计量位置开始，通过注射液压缸的动力施加高压，将塑化好的塑料熔体经过注射机的喷嘴快速进入型腔的过程。然后进行保压、冷却和脱模环节。 （3）塑件的后处理塑件在成型的过程中，有时候可能由于材料塑化不均匀或塑件有些地方不可避免的存在残余应力而导致在使用的过程中变形或裂开。因此采用调湿处理，该三通管的热处理条件查参考文献2中的表5-4可得知处理温度为80；保湿时间为24小时。2.2.2材料ABS的注塑成型参数 注射机：螺杆式； 螺杆转数（r/min）：48；料筒温度（）：前段 200230； 中段 180210； 后段 16018
22、0；喷嘴温度（）：170180；模具温度（）：5080；注射压力（MPa）：70100；成型时间（s）：注射2060，保压03，冷却2090，总周期50160。3拟定模具结构设计 3.1分型面位置的确定 选择分型面的时候，尤其要注意一些原则性问题： 该三通管在进行设计时已及时考虑到了上述几条原则，同时可以从任务书中的塑件图样可以得知该塑件有孔，有下图可参考，因此该塑件成型后取出时，需要侧向抽芯分型。图3-1塑件结构示意图设计时考虑到以上各种因素的后果，在三维软件工作环境下，结构简单的零件分型面在三维软件的辅助下可以自动生成。但三通管情况特殊，需要分型面选择如图3-2所示。图3-2分型面 3.2
23、确定型腔数量及排列方式当你确定想要模具的生产能力达到一定的生产水平的时候，在一定的情况下保证模具的成功率，此时模具设计必须有确定的型腔数目。从设计的角度生产效率的角度来说，根据注射机的额定锁模力来确定型腔的，根据公式的计算可得知采用一模二腔，由相关知识初步拟定，使用一模二腔的结构。而型腔的排列就是塑件的排位，它是与模具结构和工艺相辅相成的。因此初步采用一模二腔的结构，如上图所示。3.3模具结构形式的确定该三通管的模具质量和外观要求比较高，从该三通管的结构特征可以看出塑件外形是圆弧状。初步尝试采用单分型面的模具结构形式，所示如图3-3。 图3-3 型腔示意图3.4注射机型号的确定注射模具是一个安
24、装在所选定的注射机上一起使用的模具，那么在设计三通管的注射模之前应该详细分析注射机的技术要求，这样才能设计出符合要求的模具，同时也选定适合注射机的型号。3.4.1所需注射量的计算（1）塑件质量、体积计算:对于该三通管的设计，建立塑件立体模型,三维软件对所设计的模型，分析相关的数据，认真的计算得：塑料制件体积V145.61 ；塑料制件质量M1V1=47.9g。（2）系统凝料体积的估算可使用ProE软件里的分析测量塑件体积，又因为该模具采用的是一模二腔的形式，因此浇注系统凝料体积为V2=4.16 cm3（3）该模具一次注射所需要的ABS体积 V0=V1x2+ V2 = 95.38 cm3；质量 M
25、0=V0= 100.15g。3.4.2注射机型号的选定随着最近几年中国的不断发展，国家在模具方面的大力支持，引进了各种型号的注射机国内注射机，各种厂家生产的新机型也越来越多。根据以上的所有计算都是为了选择注射机，由于计算的结构可得知我们可以估计选定注射机型号为HTF80XB，这台注射机的主要参数可以参考如表4-1所示。表4-1注塑机的参数型号单位80A80B80C 参数螺杆直径mm333542 理论注射容量cm3112137155注射重量PSg103119129注射压力Mpa209189159注射行程mm122螺杆转速r/min 0220 料筒加工功率KW5.7锁模力KN800拉杆内间距(水平
26、垂直)mm 365365允许最大模具厚度mm355允许最小模具厚度mm150移模行程mm310移模开距(最大)mm670 液压顶出行程mm99105 液压顶出力KN 33 液压顶出杆数量PC5 油泵电动机功率KW11油箱容积l200 机器尺寸 (长宽高)m 4.41.261.9机器重量t3.22最小模具尺寸(长宽)mm 240240 3.4.3注塑机的参数较核（1）注射容量和质量校核 由于以容量计算时 V总0.8 V注 (3-1) 式中 V注最大注射容量 ； V总体积总和 ； 0.8最大注射容量的利用系数。V注V总/0.8=100.15/0.8=125.2cm3因此我们在选择的注射机的注射容量
27、复合相关的要求，并且质量要求也是一定的保障，选择这样的注射机确实可以达到很好的效果。（2）注射机相关数据的校核查相关的资料书籍可知，合模力的大小满足公式：FsFz=P（nAx +Aj）= PA (3-2)式中 A投影面积之和 Ax投影面积 Fz胀模力 Fs合模力 P模腔压力 取30MPa通过使用三维Proe软件计算面得出面积A= 3154.31 mm2由于 Fs=800KN 303154.31x1.1x0.001 =104.1KN所以所选择的注塑机适合所设计模具的合模力以及注塑面积的要求。（3）模具与注塑机相关尺寸校核 1）注塑机拉杆与模具长宽尺寸 模具的尺寸为350350mm 注塑机拉杆的间
28、距为365365mm 故满足要求。 2）模具闭合高度校核 模具实际高度 H模=350mm ； 有计算得出注塑机最小闭合厚度 H最小=150mm 所以 H模 H最小； 故满足要求。 3) 开模行程校核此处所选用的注塑机的最大行程与模具厚度有关。注塑机的开模行程应满足下式：S机-H模 H1H2+（510）mm (3-3)因为S机- H模670-350=320mmH1H2（510）50+160+10=220mm即 S机-H模 H1H2+（510）mm故满足要求。 4 浇注系统、关键零部件设计4.1浇注系统的设计 我们这里所讲的浇注系统是指塑料熔体从主流道的开始部分到所设计的型腔之间的流动通道。浇注系
29、统的作用是使得塑料的熔体传到型腔当中，使其在型腔当中获得致密的组织、清晰的外形轮廓的塑件，以此看来，一个模具没有浇注系统是不可能成型塑件，因此模具的浇注系统占有举足轻重的作用。我们这里选择的是普通浇注系统。4.1.1主流道的设计 主流道是连接注射机喷嘴与分流道的一段通道，往往是和注射机的喷嘴在同一轴线上，它的横截面为圆形并且带有一定的锥度，这样有利于把塑件的凝料顺利脱出机构。（1）主流道尺寸 主流道小端直径 D=注射机喷嘴半径+（0.51） (4-1) =1.5+（0.51），取R=2.1故D=3.6 主流道球面半径SR0=注射机喷嘴球头直径+（12） (4-2) =20+(12)，取SD0=
30、21故SR0=11 球面配合高度h=24mm，取h=3mm 主流道长度L=112mm 主流道的最大端直径D=3.6+2Ltan=3.6+2112tan1=7.54，取D=7.5mm(4-3) 浇口套总长LO=L+h=115mm (4-3)4.1.2冷料穴的设计（1）主流道冷料穴的设计 冷料穴又叫做冷料井，模具在开模时要把主流道中的废凝料及时顺利拉出，因此所设计的冷料穴的直径要比主流道直径的最大端大一点。又因为我所设计的模具是一模两腔。它的分布对称以便于节省原材料，所以冷料穴应该可设在模具的中心位置最佳。 冷料穴直径=8 mm D (4-4) 冷料穴的冷料深度=3/4 D=6 mm (4-5)（
31、2）分流道冷料穴的设计 此三通管的模具分流道不是很长，可以不用加冷料穴，方便出料。4.1.3分流道设计（1）分流道布置形式分流道是浇口和主流道的两个之间的通道，通常开设在分型面上，起到分流和转向的作用，多型腔的模具必须设置分流道。分流道有很多种不同的设置形式，但最主要遵循几个原则：便于脱出机构的运动和加工；塑料经过分流道时的压力的消耗一温度的消耗一定要小；保证塑料的熔体快速而又均匀的充满每个型腔。根据上面原则，分流道分布如图4-1所示。图4-1流道分布示意图（2）分流道的长度 分流道的长度不能长，避免多余的废料，同时必须减少弯曲部分。该三通管模具的分流道长度根据参考文献4选择L=20 mm。（
32、3）分流道的形状及尺寸由于在冷凝当中存在废料现象，为了便于加工及凝料脱模，分流道设置在定模板上，采用圆形截面，ABS经验值d=（4.89.5）mm，由d（1.11.2）=d上级，所以得出d=5.8，取为6 mm。4.1.4浇口的设计 浇口使从分流道流出的塑料熔体以很快的速度进入并充满型腔，等到几秒之后充满型腔后，浇口部分的塑料熔体能迅速的凝固而封闭浇口，只要是为了防止型腔内的熔体倒流。浇口的位置、形状和尺寸对塑件的质量都有非常大的影响。因此浇口的设计就显得十分重要了。 通常在设计的浇口横截面积要分流道的面小的多，大约是0.06至0.10之间，而圆形却经常作为浇口的横截面，因此本设计中也采用圆形
33、截面。（1）浇口类型及位置的确定 由于该三通管的模具是中小型塑件而且还是一模二腔的注塑模具，与此同时对模具的装配要十分严格，所以从直接浇口、点浇口和中心式浇口中进行选择。然而点浇口模具结构简单，比较有优势，故选用点浇口。综合以上，采用点浇口最合适，而且相应的模具结构也比较简单，所以选用点浇口。（2）浇口尺寸设计由经验公式可得知，此设计浇口的深度d=0.206=1.207；(4-6)4.2成型零件设计 图4-2滑块1图4-3滑块24.3排气系统的设计 在注射成型的过程当中，不仅仅型腔和浇注系统中空气外，另外还有ABS由于吸水性中所含的水分在注射温度下汽化成水蒸气，如果这些气体不能有效的排出，那将
34、会引起很大的问题，比如因气体被压缩而产生很高的气温，从而引起局部碳化，也有可能产生气泡、空洞或填充不足等缺陷。模具和小型模具归宿套，位移非常小，可以利用分型面，滑块和喷射器尾气等空间，而无需打开一个单独的排气管。4.4温度调节系统设计4.4.1加热系统 由于该三通管的塑料模具的温度在一定条件下直接影响到塑件的成型制品的质量和塑件的生产率。查书可得知ABS材料的注塑成型温度为5585，查参考文献1中表6-10 常用热塑料的模具温度表，可以了解所选的塑料模具温度：100,因此可以不需要加热装置的设置。4.4.2冷却系统通常注入塑料模具温度为200左右，并从模具和强大的塑料件固化在60以下它的温度后
35、取出时。热塑性塑料的注射成型后，需要对模具进行有效的冷却，熔融塑料的热传递速度模具，其中的一个塑料可靠冷却定型，并迅速释放。(1) 设计原则：（2）设计过程： 已知：材料ABS，油任务书可得知塑件厚度2mm，ABS单位热流量系数Q1=350kg/kg, 解：冷却时间(4-7) s 根据ABS性能，取t1=10s 注射时间t2=2s，保压2s 注射周期为t=10+2+2+（58）=20s (4-8) 平均每分钟注射次数N=3600/120=3 总热量 Q=WQ1=NGQ1 (4-9) =800.0215350 =1354.5kJ/h 模具四侧面积 (4-10) 分型面面积 开模率 0.8 (4-
36、11)散热表面积=0.04m2 (4-12)模温70，室温20对流所散发的热量： (4-13)辐射所散发的热量： (4-14) = =0.86 注塑机所散发的热量： (4-15) 应由冷却系统从模具中带走的热量为 为负(4-16)所以模具靠自身可以散热。但为更加安全和提高效率，仍添加冷却系统。（3）冷却系统的布置 根据前章所设计的塑件分型面，可以知道我们设计的分型面为阶梯形，在分析模仁时，模仁被分为上下两个隔开的部分，上部分设置在分流道上面，因此特别重点加强冷却装置，所以布置在偏上位置。 根据公式计算可以知道，该三通管塑料模具所释放的热量不是很多，因此只要把冷却水道设置在模具型腔周围，这时候所
37、设计的凹模水管直径为8mm，凸模水管直径为8mm。 水管具体分布线如图4-4所示。4-4水路示意图4.5脱模机构的设计 当注射成型冷却后，需要把塑件取出，因此注射成型的个个环节中，从模具的凹模中或型芯上脱出时必须每一步都不能出错，完成脱出塑件的装置叫做脱模机构（推出机构、顶出机构），也称为推出机构。4.5.1脱模推出机构的设计原则 注射成型过程中的最后一个重要的环节是塑件的成功脱出，最后推出质量的优良将决定塑件成品质量，因此，塑件的推出是非常重要的。在设计推出脱模机构时，应遵循下列原则。 （1）推出机构应尽量设置在动模一侧； （2）机构简单、动作可； （3）良好的塑件外观； （4）合模时的准确
38、复位。4.5.2塑件推出的基本方式选择于塑件的几何形状及凹模、型芯的结构不同，因此我们设置在凹模、型芯上推杆截面的形状也不一样。此零件脱模并没有特殊要求，所以采用最常见的最简单的推杆推出即能满足脱模要求即可。4.5.3推杆布局 推杆布局如图4-5所示图4-5推杆布局示意图4.5.4推杆尺寸计算 （1）脱模力(4-17) (4-18) (4-19) (4-20)=625N（2）推板厚度 (4-21) =300mm，E=210000Mpa，B=150mm, =1/5*0.28mm（3）推杆直径 (4-22) K=1.5，L=140，n=7，E=，取d=8mm4.6滑块机构的设计再设计模具的结构已经
39、分析过此塑件的模具结构采用侧向抽芯结构，得出结论需要滑块机构侧抽芯，与此同时进行滑块结构配合设计。滑块结构如图4-6所示。图4-6滑块结构（1）抽芯距S=S0+(27)=17.5+(27)， 取S=23mmS1=S0+(27)=40+(27) , 取S1=45mm (4-23)（2）斜销倾角 开模行程，取1520 =68.6993.3(4-24) 可以任意在1520之间取值，取=20 （3）斜销有效工作长度 L=76.22mm(4-25) （4）斜销直径 侧抽芯力：(4-26) 查表9-1，最大变曲力FW=1KN 侧型芯中心线于斜销固定地面的距离： mm(4-27) 查表9-2，得斜销直径d=
40、16mm （5）斜销长度 (4-28) 取L=172mm5 模架的确定我们在设计模具时肯定使用标准模架，这样不仅省去制造模架的实践还节省大量的时间，而且使得企业获得更多的利润空间。根据塑件的大小和结构，确保塑件强度和刚度的前提下，由所设计的推杆与型腔保持一定距离，再根据成型零件尺寸结合标准模架，选用结构形式为A3，如图5-1所示。模架尺寸为300350mm。图5-1标准模架各模板尺寸的确定：1.A板尺寸A板是定模腔板，塑件在定模侧高度45mm，由前面的设计可知在模板上不需要开设冷却水道，因此A板厚度取90mm。2.B板尺寸B板是凸模固定板，凸模的成型部分高度为45mm，要有冷却水道的位置，所以
41、B板厚度取110mm。3.C垫块尺寸垫块=推出行程+推板厚度+推板固定板厚度+（510）=95mm，取垫块厚度为100mm。经过重重计算和不断修改，最终可以确定选择合适的标准模架。而且利用Proe选好基准面把之前画好的零件组装在标准模架，一步一步将其组装好，最终的效果图也可以看看出设计是否合理性。模具整体效果如图5-2所示。图5-2模具整体效果模具装配爆炸效果如图5-3所示。图5-3模具装配爆炸效果6总结6.1三通管模具设计的体会 在此次三通管的毕业设计中，尝到了大学四年对所学的知识是多么的陌生，当我的毕业课题发下来的，我当时真的是措手不及，然后我独自一个在图书馆查阅了很多书籍，感觉自己又重新
42、温故自己在大学四年中所学的知识，而且也学到了很多新的知识，打开了自己对模具行业的眼界和格局，对我所学的模具专业有更家全面的认识，毕业课题要求我们使用三通管AutoCAD二维软件和Proe三维应用软件画图，虽然在大学里面有学习过这些软件，但是当我要画图的时候感觉自己真的确实学的不是很好，所以此次毕业设计然我了解到自己在大学的不足。经过一段时间的学习和不断做论文，当我把数据全算好了之后就开始用proe画三维装配图了，由于自己对软件非常的不熟悉，画图的时候遇到很多困难，每当遇到苦难时，或者不知怎么画图时，自己就去查阅书籍，把知识弄懂，虽然画的很慢，但是也慢慢的画好了，但是由于经验不足，把画好的三维零件图组装的时候，怎么都组装不起来，这时回头重新整理数据，却发现很多数据除了问题，导致画好的零件无法装上，所以这时心里很是懊悔，但是没有办法，还得重新来过。但是这次我就特别的注意数据，当确保无误时，这时在此重新开始画图，经过上次的失败中得到的教训和画图的锻炼，自己明显感觉比上次画图的速度快乐很多，所以我明白了画图的软
