電器外殼注射模設計（有cad圖+文獻翻譯）

喜歡就充值下載吧-資源目錄下展示的文件所見即所得哦=喜歡就充值下載吧-資源目錄下展示的文件所見即所得哦=喜歡就充值下載吧-資源目錄下展示的文件所見即所得哦 電器外殼注射模設計摘要塑料模具是當今工業生產中利用特定的形狀，通過一定的方式來成型塑料制品的工藝裝備或工具，它屬于型腔模范疇。而注塑模具是其中發展較快的種類。因此，研究注塑模具對了解塑料產品的生產過程和提高產品質量有很大意義。本設計主要進行了電器外殼的注塑模設計。設計過程中介紹了注射成型的基本原理，對注塑產品提出了基本的設計原則。確定了分型面，澆注系統和排氣系統等。計算了成型零部件的尺寸。由于制品圓周側壁上有一個通孔，需采用側抽芯機構來實現。通過本次畢業設計，使我對注塑模具有了更深一層的認識，了解了模具結構和工作原理。同時也熟練掌握了繪圖軟件的使用，注意到設計過程中的某些細節問題，也培養了做事的耐心。關鍵詞： 塑料模具； 注塑模 ；側抽芯 ABSTRACTPlastics Mold is a technology equipment or tool .It is use of a specific shape ,through a certain approach to form plastic products at today industrial production .It belongs to die cavity areas .the injection mold is one of the type of rapid developments .therefore, the study of injection mold to the understanding of production process and improve the product quality have a great significance. This paper discuss the designing of the injection mold for a electric shell.this design main introduced the basic principe of design on the injection mold ,specially proposed the basic principle of have a better performance to forming ,determined the type face ,such as the pouring system and exhaust systems and so on ,calaulate the size of the molding components .There are one holes at product circular wall ,so that ,It must be use side core pulling bodies to achieve . though this design ,I have the deeper understanding of the structure and working principle of the injecting mold .in the meantime ,I master the use of graphics software noting the some of the details .at the process of designing cultivate a work patience.KEY WORDS : Plastic Molds ； Plastic Injection Mould； side pumped core.目 錄摘要1ABSTRACT2目錄31 塑料成型工藝性分析51.1 塑件的分析51.2 材料的成型工藝性能51.3 PE的注射工藝過程及工藝參數61.4PE（聚乙烯）成型的條件72 擬定模具的結構形式和初選注射機82.1 分型面的選擇82.2 注射機的選擇與校核92.2.1 注射機的選擇92.2.2 注射機的校核102.2.3 型腔數目的確定與排列形式113 澆注系統的設計143.1 主流道設計143.2 冷料穴的設計163.3 分流道設計163.4澆口設計184 排氣系統設計205 成型零件結構設計215.1 凹模的結構設計215.2 凸模的結構設計215.3 成型零件工作尺寸計算226成型零件的制造工藝296.1定模型芯的制造工藝297 模具加工工藝流程308 導向機構的設計329 脫模機構的設計3310 模溫調節與冷卻系統設計3410.1 模溫對塑件質量的影響3410.2 模溫對生產效率的影響3410.3 冷卻系統的設計原則3510.4 冷卻系統的計算3611模體設計38參考文獻39致謝401 塑料成型工藝性分析1.1 塑件的分析塑件的尺寸較小，精度等級一般，性能要求一般，為大批量生產，采用一模四腔來提高生產率，制品不進行二次加工。澆口采用潛伏澆口，適用于一模四腔，大大提高生產率，澆口截面為圓形。為了方便加工和熱處理，型腔與型芯部分采用鑲拼結構。圖一 電器外殼1.2 材料的成型工藝性能塑件材料采用PE，PE的主要工藝性能有：聚乙烯屬于結晶型，流動性很好的熱塑性塑料。性能特點：化學穩定性好，耐寒性差，光、氧作用下易降解，機械性能比聚乙烯好。成型特點：結晶性料，吸濕性小，可能發生熔體破裂，長期與熱金屬接觸易發生分解；冷卻速度慢，模具宜設澆冷料井與并有冷卻系統；成形收縮范圍大，收縮率大，易發生縮孔、凹痕、熔接痕；加熱時間不要太長，佛則會發生分解，燒傷 塑件要壁厚均勻，避免缺口、尖角，以防應力集中；使用溫度：10120模具成型注意事項：因有“鉸鏈”特性，注意澆口位置設計；防縮孔，變形；收縮率為1.53.0%主要用途：板、片、透光薄膜、繩、絕緣零件、日用品等。1.3 PE的注射工藝過程及工藝參數本塑件由PE（聚乙烯）注塑而成，因其壁厚t=3mm 屬于厚壁零件；通過Pro/E對零件處理，由軟件取得體積為: V=1059mm3本設計采用PE，查附表C得： = 0.90g/cm3塑件質量為：M=v= 0.941105910 = 10G塑件精度等級為：IT8該塑件尺寸較小，一般精度等級，為降低費用，采用一模多腔，并不對制品進行后加工處理。表1 PE的性能指標性能指標 參數密度（）比體積吸水率收縮率S熔點t（C）熱變形溫度t（C）抗拉屈服強度（）抗彎強度（）沖擊韌度硬度HB體積電阻系數（）擊穿強度模具溫度t（C）1.4 PE（聚乙烯）成型的條件注射機類型： 螺桿式預熱和干燥： 溫度 7080時間 12料筒溫度 后段 140160中段 -前段 170200模具溫度 8090注射壓力 6070成型時間 注射時間 1560高壓時間 03冷卻時間 1560總周期 40130螺桿轉速 -2 擬定模具的結構形式和初選注射機2.1 分型面的選擇打開模具取出塑件或澆注系統凝料的面稱之為分型面。分型面設計是型腔設計和第一步，它受塑件的形狀、壁厚、外觀、尺寸精度和模具型腔數目，排氣槽及澆口（和形式）等諸多因素影響。分型面的選擇原則：符合塑件脫模。為使塑件能從模內取去，分型面的位置應設在塑件斷面尺寸大的部位。分型面的數量和形狀通常只采用一個與注射機開模運動方向相垂直的方向，特殊情況下采用一個以上的分型面或其他形狀的分型面。確定分型面形狀時應以模具制造及脫模方便的原則。型腔方位的確定在決定型腔在模具內的方位時，分型面的選擇應盡量防止孔或側凹，以免采用較復雜的模具結構。確保塑件質量分型面應不要選擇在塑件光滑的外表面，避免影響外觀質量；將塑件要求同軸度的部分放到分型面的同一側，以確保塑件的同軸度；要考慮脫模斜度造成塑件大、小端的尺寸差異要求等。有利于塑件的脫模由于模具脫模機構通常只設在動模一側，故選擇分型面時應盡可能使開模后塑件留在動模一側。這對于自動化生產使用的模具尤其顯得重要?？紤]側向軸拔距一般機械式抽芯機構的側向拔距都較小，因此選擇分型面時應將抽芯或分型距離長的方向置于動、定模的開合模方向上，而將短抽拔距做為側向分型或抽芯。并注意將側抽芯放在動模邊，避免定模抽芯。鎖緊模具的要求側向合模鎖緊力較小，故對于投影面積較大的大型塑件，應將投影面積大的方向放在動、定模的合模方向上，而將投影面積小的方向作為側向分型面有利于排氣當分型面作為主要排氣渠道時，應將分型面設在塑料熔體的末端，以利于排氣。模具零件易于加工選擇分型面時，應使模具分割成便于加工的零件，以減小機械加工的困難。2.2 注射機的選擇與校核2.2.1 注射機的選擇注射機額定注射量每次注射量不超過最大注射量的80%，即式中 n 型腔數澆注系統重量（g）塑件重量（g）注射機額定注射量（g）澆注系統體積，根據澆注系統初步設計方案進行計算：則 取4=從計算結果，并根據塑件注射機技術規格，查塑件制品成型及模具設計教材附錄E，選用 XS-ZY125型注射機主要技術參數如下：表2 XS-ZY125型注射機的主要技術參數型 號單 位XS-ZY125標稱注射量：125螺桿（柱塞）直徑30注射壓力:150注射行程:160注射方式:螺桿式合模力:N最大成型面積:360模板最大行程:300模具最大厚度:300模具最小厚度:200注射時間s1.8拉桿空間:260360合模方式:液壓-機械推出形式:兩側推出（230）電動機功率:11定位圈尺寸:機器外形尺寸:3.340.751.552.2.2 注射機的校核注射壓力的校核由附錄D，常用熱塑性塑料注射成型的工藝參數查得PE的注射壓力為：P額 =70120 MPa；由附錄E，部分國產注射成型機的型號及技術參數查得XS-ZY-125 的注射壓力為：P=150 MPa；因為P P，則滿足條件。 鎖模力的校核鎖模力是指注射機的鎖模機構對模具所施加的最大夾緊力。當高壓的塑料熔體充填模型腔時，會沿鎖模方向產生一個很大的脹型力。為此，注射機的額定鎖模力必須大于該脹型力，即：FF=AP式中， F注射機的額定鎖模力（N）P模具型腔內塑料熔體平均壓力（MPa），一般為注射壓力的0.30.65倍,通常為2040 MPaA塑件和澆注系統在分型面上的投影面積之和（mm）該塑件是不規則結構，通過Pro/E對零件處理，由軟件取得A為: S=1096 mm 本設計取P=20 MPa 即：F=AP=109620=2112. NF=9010 F,則滿足條件。2.2.3 型腔數目的確定與排列形式 型腔數目的確定為了使模具與注塑機的生產能力相匹配,提高生產效率和經濟性,并保證塑件精度,模具設計時應確定型腔數目.常用方法有四種:根據經濟性確定型腔數目根據總成型加工費用最小的原則,并忽略準備時間和試生產原材料費用,僅考慮模具加工費和塑件成型加工費.設型腔數目為n,制品總件數為N,每一個型腔所需的模具費用為C1,與型腔無關的模具費用為C0, 每小時注射成型的加工費用為y(元/h),成型周期為t(min),則:模 具 費 用 為: Xm=nC1+ C0 (元)注射成型費用為: Xs=N (元)總成型加工費用為: X= Xm+ Xs, 即; X= N + nC1+ C0為使總的成型加工費用最小, 即令=0, 則有N( )(-)+ C1=0 , 所以n= （2-1）根據注塑機的額定鎖模力確定型腔數目當成型大型平板制件時,常用這種方法.設注射機的額定鎖模力為F(N),型腔內塑料熔體的平均壓力為p (MPa),單個制品在分型面上的投影面積為A(mm2)，澆注系統在分型面上的投影面積為A (mm),則:(n A+ A) pF 即:n （2-2）根據注射機的最大注射量確定型腔數目設注射機的最大注射量為G(g),單個制品的質量為W1(g), 澆注系統的質量為W2(g),則型腔的數目為:n （2-3）若將質量(除以密度的)用體積表示,(2-3)式也可以用。根據制品精度確定型腔數目根據經驗,在模具中每加工一個型腔,制品尺寸精度要降低4%。設模具中的型腔數目為n,制品的基本尺寸為L（mm）,塑件的尺寸公差為，單型腔模具注塑生產時可能產生的尺寸誤差為 , (聚甲醛為,尼龍為66,聚碳酸酯、聚氯乙烯、ABS等非結晶型塑料為)則有塑件尺寸精度的表達式為:L +（N-1）L4%簡化后可得型腔數目為: n-24對于高精度制品,由于多型腔模具難以使各型腔的成型條件均勻一致,故通常推薦型腔數目不超過4個.從塑件的生產效率和成本考慮，而且在生產批量較大時，精度要求一般，暫時設型腔數目為4，這樣好平衡式排列，以保證各型腔平衡進料，因此采用一模四腔的模具來加工。本設計采用根據注射機的最大注射量確定型腔數目的方法來確定。 注射機的最大注射量（g）單個制品的質量（g）澆注系統的質量（g）由于本塑件精度一般，故設計型腔數目為4個多型腔的排列多型腔在模板上排列形式通常有圓形、H形、直線形及復合形。在設計時應注意以下幾點：盡可能采用平衡式排列，確保制品質量的均一和穩定；型腔布置與澆口開設部位應力應求對稱，以便防止模具承受偏載而產生鎰料現象。盡量使型腔排列得緊湊，以便減小模具的外形尺寸。根據以上幾點，型腔排列形式如圖所示：圖2 型腔數量的排列布置3 澆注系統的設計澆注系統是指模具中從注射機噴嘴起到型腔入口為止的塑料熔體的流動通道，或是在此通道內冷凝的固體塑料。澆注系統一般可分為普通澆注系統和無流道澆注系統兩類。普通澆注系統一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴四部分組成。本設計采用普通澆注系統。澆注系統設計原則：澆注系統設計是指注射模設計的一個重要環節，它對注射成型周期和塑件質量（如外觀、物理性能、尺寸精度等）都有直接影響，設計時必須遵循以下原則：結合型腔布局考慮，應考慮以下三點：盡可能采用平衡式布置，以便設置平衡式分流道。型腔布置和澆口開設部位力求對稱，防止模具承受偏載產生溢料現象。型腔排列要盡可能緊湊，以減少模具外形尺寸。熱量及壓力損失要小，為此澆注系統流程要盡量短，斷面尺寸盡可能大，盡量減少彎折，表面粗糙度要底。確保均衡進料，盡可能使塑料熔體在同一時間內進入各個型腔的深處及角落，即分道盡可能采用平衡式布置。塑料耗量要少，在滿足各型腔充滿的前提下，澆注系統容積盡量要小，以減少塑料的耗量。消除冷料：澆注系統應能捕集溫度較低的“冷料”，防止其進入型腔，影響塑件的質量。排氣良好：澆注系統應能順利地引導塑料熔體充滿型腔各個角落，使型腔的氣體能順利排出。防止塑件出現缺陷 ： 避免熔體出現充填不足或塑件出現氣孔、縮孔、殘余應力、翹曲變形或尺寸偏差過大以及塑料流將嵌件沖壓位移或變形等各種成型不良現象。塑件外觀質量 ：根據塑件大小、形狀及技術要求，做到去除修整澆口方便，澆口痕跡無損塑件的美觀和使用。生產效率：盡可能使塑件不進行或少進行后加工，成形周期短，效率高。塑料熔體流體特性：大多數熱塑性塑料熔體的假塑性行為，以充分利用。3.1 主流道設計主流道是連接注射機噴嘴與分流道的一段通道，通常和注射機噴嘴在同一軸線上，斷面為圓形，帶有一定的錐度。其形狀為圓錐形，便于塑料熔體按序順利地向前流動。開模時主流道凝料又能順利的拔出。主流道的尺寸直接影響到塑料熔體的流動速度和充模時間，還可以影響塑件內在質量。熱塑性塑料的主流道一般由澆口套構成。 主澆道設計根據塑件本身比較小，成型材料PE動性好，所以主流道要設計得比較小些，且在保證塑件成型良好得前提下，主流道的長度盡量短，否則將會使主流道凝料增多，塑件消耗量大，且增加壓力損失，使塑料降溫過多而影響成型。所以，設計主流道的截面為圓形，取主流道的長度L=65.00mm。根據以上，查表塑料模具設計與制作教程表4-2-1主流道截面直徑的推薦值 取D2=3m，D3=6.45mm。根據塑料模具設計與制作教程第182頁取主流道半徑圓錐角主澆道的形狀一般為圓錐形，其小端直徑應大于注塑機出口直徑 0.51mm左右，其圓錐角一般要求大于3O,其大端的一側一般設置主流道鎖口。主流道主要參數如下：主流道圓錐角 a=2內壁粗糙度 主流道大端半徑 主流道長度 L =65主流道襯套材料 如圖所示：圖三 主流道澆口套的結構形式3.2 冷料穴的設計冷料穴一般位于主流道對面的動模板上。其作用就是存放料流峰的“冷料”，防止“冷料”進入型腔而形成冷接縫；此外，在開模時又能將主流道凝料從定模板中拉出。冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的直徑，長度約為主流道大端的直徑。冷料穴的形式有以下三種：與推桿匹配的冷料穴這種冷料穴的底部有一根推桿，而推桿安裝在推板上，與其它推桿或推管連用。與拉料桿匹配的冷料穴這類冷料穴的底部有一根拉料桿，拉料桿安裝于型芯固定板上，不隨推出機構一起運動。 無拉料桿的冷料穴是在主流道對面的動模板上開一錐形凹坑，再在凹坑的錐形壁上鉆一深度不大的小孔。脫模時靠小孔作用將主流道凝料拉出，當塑件被推出時，冷料穴頭部先沿著小孔軸線移動，然后被全部拔出。綜上所述，本設計采用與拉料桿匹配的冷料穴，其形狀如下圖：圖四 冷料穴的結構形式3.3 分流道設計分流道是主流道與澆口之間的通道，一般開設在分型面上，起分流各轉向的作用。多型腔模具必定設置分流道，單型腔大型塑件在使用多個澆口時也要設置分流道。分流道的截面形狀通常分流道的斷面形狀有圓形、矩形、梯形、U形和六角形等。為了減小流道內的壓力損失和傳熱損失，希望流道的截面積大，表面積小。因此可用流道截面積與其周長的比值來表示流道的效率。根據以上原則采用半圓形分流道。分流道的尺寸因為各種塑料的流動性有差異，分流道截面尺寸要根據塑件的成形體積、塑件壁厚、塑件形狀、所用塑料的工藝性能、注射速率和分流道長度等到因素來確定。對于壁厚小于3mm，質量在200g以下的塑件，可通過以下經驗公式確定分流道的直徑：D=0.2654 式中，m流經分流道的塑料量（g）L分流長度（mm）D分流道直徑（mm）對于黏度大的塑料，可按上式算得的D值再乘以1.2-1.25的系數。分流道布置分流道的布置取決于型腔的布局，兩者相互影響。分流道的布置形式分平衡式與非平衡式兩種。平衡式布置平衡式布置要求從主流道至各個型腔的分流道，其長度、形狀及斷面非平衡布置都必須對應相等，達到各個型腔同時均衡進料，以保證各型腔成型出的塑件在強度、性能及質量上的一致性。常用形式：H型排列和圓形排列。非平衡布置非平衡式澆注系統分兩種情況，一種是各個型腔的尺寸和形狀相同，只是諸型腔距主流道的距離不同；另一種是各型腔大小與主流道長度均不相同，為了使各個型腔同時均勻進料，必須將各個型腔的澆口做成不同的截面。分流道的設計要點分流道對熔體的阻力要小，在首先保證足夠的注射壓力使塑料熔體順利充滿型腔的前提下，分流道的截面積與長度要取小值，尤其對于小型塑件更為重要。分流道轉折處要以圓弧過渡。各型腔均衡進料，為此當塑件形狀、大小相同時，各分流道的截面積和長度都要對稱相等，各支分流道長度也要一致，并要取短。平衡式布置的分流道能滿足這點。當一模同時成形幾個不同形狀及大小或不同重量的逆件時，各分流道的截面積和長度要與塑件相對應。表面粗糙度要求達到Ra0.8為佳。分流道較長時，要在分流道的末端開設冷料井。分流道的位置可單獨開設在定模板或動模板上，也可同時開設在動、定模板上，合模后形成分流道的截面形狀，這主要取決于模具結構、塑料特性和塑件脫出方法。通常分流道多開設在模具一邊，以有利于開模時將流道凝料脫出。分流道與澆口的連接外要加工成斜面，并用圓弧過渡，有利于塑料熔體的流動和填充。綜上所述，本設計采用平衡式布置，通常四個型腔以下的H形和圓形排列能達到最佳的熱平衡和塑料和流動平衡。在這套模具中，其分流道與澆口的連接如下圖所示：圖五 分流道與交口的連接形式3.4 澆口設計澆口是連接分流道與型腔之間的一段細短通道，它是澆注系統的關鍵部分。澆口的形狀、位置和尺寸對塑件的質量影響很大。其主要作用是： a. 型腔充滿后，熔體在澆口處首先凝結，防止其倒流；b.較容易切除澆口凝料；c.對于多型腔模具，可以用平衡進料；對于多澆口單型腔模具，用以控制熔接縫的位置。澆口的理想尺寸很難用理論公式計算，通常根據經驗公式確定，取其下限，然后在試模過程中逐步加以修正。一般澆口的截面積為分流道面積的3%-9%，截面形狀常為矩形或圓形，澆口長度為0.5-2mm,表面粗糙度Ra不低于0.4。本塑件采用側澆口：側澆口它的好處就是加工容易，去除澆口方便，痕跡小。澆口的位置選擇澆口的位置與塑件的質量有直接影響。在確定澆口位置時，應考慮以下幾點：熔體在型腔內流動時，其動能損失最小。要做到這一點必須使流程(包括分支流程)為最短；每一股分流都能大致同時到達其最遠端；應先從壁厚較厚的部位進料；考慮各股分流的轉向越小越好。有效地排出型腔內的氣體。型腔內如有成型孔的型芯時，澆口應避免沖擊小型芯，并且應考慮到熔體的壓力損失。型腔如有金屬嵌件時，澆口應遠離嵌件，以免沖擊嵌件。4 排氣系統設計在注射成型過程中，模具內除了型腔和澆注系統中原有的空氣外，還有塑料受熱或凝固產生的低分子氣體揮發，這些氣體若不能順利排出，則可能因充填時氣體被壓縮而產生高溫，引起塑件局部炭化燒焦，或使塑件產生氣泡，或使塑料熔接不良而引起缺陷。注射模的排氣方式，大多數情況下是利用模具分型面或配合間隙自然排氣，只是在特殊情況下采用開設排氣槽的排氣方式。當型腔最后充填部位不在分型面上，其附近又無可供排氣的推桿或可活動的芯時，可在型腔相應部位鑲嵌經燒結的金屬塊（多孔性合金塊）以供排氣。本塑件采用模型分型面與側向抽芯機構自然排氣。5 成型零件結構設計塑料在成型加工過程中，用來充填塑料熔體以成型制品的空間稱為型腔。而構成這個型腔的零件叫做成型零件，通常包括凹模、凸模、小型芯、螺紋型芯或型環等。 5.1 凹模的結構設計凹模又稱陰模，它是成型塑件外輪廓。其結構形式分為：整體式凹模和組合式凹模。本設計采用整體式凹模，它是由一整塊金屬材料（也稱定模板或凹模板）直接加工而成。其特點是為非穿通式模體，強度好，不易變形。但由于加工困難，故只適用于小型且形狀簡單的塑件成型。5.2 凸模的結構設計凸模（即型芯）是成型塑件內表面的成型零件，通?？煞譃檎w式和分體式兩種類型。組合式凸模又分為整體裝配式和鑲件組合式。本設計采用整體裝配式凸模，它是將凸模單獨加工后與動模板進行裝配而成。它的具體形式如下圖：圖六 凸模結構5.3 成型零件工作尺寸計算成型零件的工作尺寸是指凸模和凹模直接構成塑件的尺寸，它通常包括凸模和凹模的徑向尺寸（包括矩形和異形零件的長度和寬）、凸模和凹模的高度尺寸以及位置（中心距）尺寸等。塑件的公差：塑件的公差規定按單向極限制，制品外輪廓尺寸公差取負值“-”，制品內腔尺寸公差取正值“+”，而制口中心距尺寸公差按對稱分布原則計算，即取“”。模具制造公差：實踐證明，模具制造公差可取塑件公差的，即=（），而且按成型加工過程中的增減趨向取“+”“-”符號，型腔尺寸不斷增大，則取“+，”，型腔尺寸不斷減小則取“-，”，中心距尺寸取“”。模具的磨損：實踐證明，對于一般中小型塑件，最大磨損量可取塑件公差的，即=，對于大型塑件則可取以下。另外對于型腔底面（或型芯端面），因與脫模方向垂直，故磨損量=0。塑件的收縮率：成型后的收縮率與多種因素的關，通常按平均收縮率計算。 S=模具在分型面上的合模間隙：由于注射壓力和模具分型面平面的影響，會導致動模、定模注射時存在一定的間隙。一般當模具分型面平面度較高、表面粗糙度較低時，塑件產生的飛邊也小。飛邊厚度一般為0.02左右mm。PE：由S=0.6, S=1.4，則 S=1%=，公差由塑料模具技術手冊表2-37，SJ1372公差數值表查。型腔的內徑計算塑件外徑與型腔內徑的關系：式中 D 型腔內徑尺寸（mm） 塑件外徑基本尺寸（mm）S 塑件平均收縮率 塑件公差 模具制造公差 一般為（）， 取查表PE塑料的收縮率1.5%3.5%平均收縮率 S=（1.5%+3.0%）/2=2.3%型腔徑向尺寸的計算：=型腔高度尺寸的計算：= 型芯的內徑計算：D型芯內徑尺寸（mm）型芯外徑尺寸（mm）S 塑件平均收縮率 塑件公差型芯徑向尺寸的計算：=型芯高度的尺寸計算：=兩型心中心間距的計算：=型腔壁厚和底厚的計算：按剛度條件計算壁厚S=7.2按強度條件計算底厚H=5.4設計側向抽心結構側抽芯機構的選用根據設計塑件的外型選取斜導柱式抽芯機構斜導柱的抽拔角可在10200之間選取，=150斜導柱的結構形式：中小型模具中常用的一種結構形式其臺間端部相平與模面，其角度與抽拔角一致。斜導柱固定部分與模板的配合精度為的過度配合。斜導柱后側滑快的斜孔中滑動時，有較大的側向分力，所以相互的運動摩擦里較大，因此，斜導柱與側滑快斜孔之間配合不能過于緊密，在實際中應有0.20.5mm的間隙，還有，如果精度高的動配合在開模的瞬間主分型面和側分型面幾乎是同時分型的，這時由于禊塊還在起鎖緊作用，會引起側抽芯的運動干擾。圖七 側抽芯機構結構形式斜銷的直徑是由他所受到的最大彎曲力決定的，按它所受到的最大彎曲力應小于許可彎曲應力的原則。有D=式中D-斜銷的直徑-無量剛系數-抽拔阻力S-抽拔距-斜銷的許可應力此產品的抽心距S=3+2mm安全距離，初定斜銷角度為拔摸阻力的計算，由T/D=3/51/20屬于厚壁由3-29查得PE的性能E=0.89X10MP=%=0.25=0.49f=0.5Q=2Rel(f-tg)/(1+k2)k1+2.5=+2.5x3.14=659ND=D=11.212圓柱形斜導柱總長度的計算斜導柱抽拔角 h斜導柱固定板厚度mm斜導柱與側滑塊斜孔的配合間隙mm斜杠工作的直徑mm抽芯距實際距離加24mmL=+L=+d=68.34計算得總長68.34圖八 斜導柱結構形式設計滑快的尺寸如下圖圖九 滑塊的的尺寸關系壓塊的尺寸如下圖圖十 壓塊的尺寸關系設計鎖緊機構尺寸如下圖圖十一 鎖緊塊的尺寸關系6 成型零件的制造工藝6.1 定模型芯的制造工藝 定模型芯是主要工作零件，這套模具的生產批量為大批量，且塑件成型時有一定的腐蝕性，因此選用的材料要具有良好的耐磨性，因此選用718S鋼材（注：此鋼材的性能特好，是做塑料的專用材料，具有良好的耐磨性，耐腐蝕性）。同時考慮到此塑件對尺寸精度和表面要求一般，在對材料進行粗加工后，留0.5mm的單邊，淬火、低溫回火后，用電火花機放電到位即可。 其澆道襯套孔要與襯套配合，在粗加工后，留單邊0.20.5mm的余量，熱處理后采用慢走絲割出即可。綜上所述，定模型芯加工工藝如下：開料：開出長寬高為31531550的毛坯。磨基準：按照零件圖基準方位在平面磨床上磨出基準面，同時磨平各面，留0.10.3mm單邊余量。按照圖樣在銑床上鉆螺紋孔，運水孔。在數控銑床上采用銑刀銑出兩條澆道和銑出分流道，同時按照圖樣要求銑出四個型腔的形狀，留單邊余量0.20.5mm。送熱處理車間進行熱處理：淬火使其表面硬度達到5660HRC。按照圖樣要求加工型芯表面，保證型芯的平行度，垂直度，要求型芯磨光后六面見光。電火花放電：工件準備：模塊材料為718S鋼，銑、磨按圖紙要求加工成型，熱處理5660HRC后，六面見光，保證平行度及垂直度。電極制作：電極材料為紫銅，最好選用銅鎢合金。校正、裝夾、安裝合格。用慢走絲割出澆口襯套孔，鑲嵌孔。對成型面進行研磨達到圖樣表面粗糙度的技術要求。7 模具加工工藝流程根據零件結構和制造工藝，模架的基本組成零件有兩種：導柱、導套等回轉零件；模板等平板零件。導柱、導套的加工主要是內、外圓柱面的加工，平板內零件的制造過程主要進行平面加工和孔隙加工，它們在模具中起定位的導向作用，保證凹凸模在工作時具有正確的相對位置，除了要保證導柱，導套配合表面尺寸形狀精度外，還應該保證導柱、導套各自配合面之間的同軸度要求。導柱、導套一般采用低碳鋼進行滲碳、淬火處理，也可選用碳素工具鋼T10淬火處理，淬火處理硬度5862HRC。根據分析，導柱、導套加工工藝過程如下：備料粗車、半精車內外圓柱表面熱處理研磨導柱中心孔粗磨、精磨配合表面研磨導柱、導套重要配合表面。凸模加工工藝過程如下：下料鍛造退火粗加工精磨基面準面劃線工作型面半精加工淬火、回火磨削修研。凹模加工工藝過程如下：下料鍛造退火粗加工精磨基面準面劃線型孔半精加工型孔精加工淬火、回火精磨（研磨）模架的裝配：導柱、導套與模板之間一般采用過盈配合，裝配時可采用手動壓力機將導柱壓入動模板的導柱孔，復位機構的裝配復位桿與固定板一般采用過渡配合。模架的裝配比較簡單，主要是用螺釘將裝有導套的定模板連接起來。模具表面強化處理工藝特點及應用：滲碳處理：滲碳處理是向模具零件表面滲入氮原子的過程。模具滲氮前應加工到尺寸精度和表面粗糙度，最好是經過試模確認完全合格后再進行滲氮處理根據模具的技術要求分別采用以下兩種工藝路線：精密模具：備料鍛造退火或回火調質半加工裝配試模滲氮研磨拋光裝配一般模具：備料粗加工調質精加工滲氮研磨裝配總裝的技術要求裝配后的模具安裝表面的平行誤差不大于0.05；模具閉合后分型面應均密合；導柱、導套滑動靈活，推件時推桿和卸料板動作一致；合模后動模部分和定模部分的型芯必須緊密接觸試模模具在裝配完成之后，在交付生產時試模，其目的是檢查模具在設計制造上是否存在缺陷，若有，則排除，對模具成型工藝條件進行試驗以有利于模具成型工藝的確定和提高。8 導向機構的設計為了保證注射模準確合模與開模，在注射模中必須設置導向機構。導向機構的作用是導向、定位以及承受一定的側向壓力。本設計采用導柱導向機構設計導柱和導套時應注意以下幾點：導柱應合理地均勻布置在模具分型面的四周，導柱中心至模具外緣應有足夠的距離，以保證模具的強度。導柱的長度應比型芯（凸模）端面的高度高出68mm，以免型芯進入凹模時與凹模相碰而損壞。導柱和導套應有足夠的耐磨度和強度，常采用低碳鋼經滲碳0.50.8mm，淬火4855HRC,也可采用T8A碳素工具鋼，經淬火處理。為了使導柱能順利地進入導套，導柱端部應做成錐形或半球形，導套前端要倒角。導柱設在動模一側可以保護型芯不受損傷，而設在定模一側則便于順利脫模取出塑件，因此可根據需要而決定裝配方式。一般導柱滑動部分的配合形式按H8/f8，導柱和導套固定部分配合按H7/k6，導套外徑的配合按H7/k6。除了動模、定模之間設導柱、導套外，一般還在動模座板與推板之間設置導柱和導套，以保證推出機構的正常運動。導柱的直徑應根據模具大小而決定，可參考標準模架數據選取。本設計選擇的導柱直徑是32mm。9 脫模機構的設計在注射成型的每一循環中，都必須使塑件從模具型腔中或型芯上脫出，模具中這種脫出塑件的機構稱為脫出機構（或稱推出機構、頂出機構）。設計脫模機構時，應遵循以下原則：1 結構可靠：機械的運動準確、可靠、靈活，并有足夠的剛度和強度。2 保證塑件不變形、不損壞。3 保證塑件外觀良好。盡量使塑件留在動模一邊，以便借助于開模力驅動脫模裝置，完成脫模動作。根據以上原則，在模具上設計頂桿的大小與位置，頂桿就是脫模推出機構，即將塑件從型芯上頂出。頂桿見零件圖，頂出時受力均衡，直徑都為。頂出行程計算：式中 所需頂出行程型芯成型高度e 頂出行程富裕量（mm）=24+510=34（mm）所需開模行程計算式中 開模行程（mm）塑件及澆注系統在開模方向上的總投影高度（mm）動定模型芯突出分型面的高度總和（mm）e 取件及取出澆注系統凝料的開模行程富裕量（mm）10 模溫調節與冷卻系統設計塑料注射模溫調節能力，不僅影響到塑件質量，而且也決定著生產效率。實際上模溫設計恰當與否，直接關系到生產成本與經濟效益。10.1 模溫對塑件質量的影響1 改善成形性 每一種塑料都有其濕度的成形模溫，在生產過程中若能始終維持相適應的模溫則其成形性可得到改善，若模溫過低，會降低塑件熔體流動性，使塑件輪廓不清，甚至充模不滿；模溫過高，會使塑件脫模時和脫模后發生變形，使其形狀和尺寸精度降低。成形收縮率 利用模溫調節系統保持模溫恒定，能有效減少塑料成型收縮的波動，提高塑件的合格率。采用允許的的模溫，有利于減少塑料的成形收縮率，從而提高塑件的尺寸精度。并可縮短成形周期，提高生產率。2 塑件變形 模具型芯與型腔溫差過大，會使塑件收縮不均勻，導致塑件翹曲變形。尤以壁厚不均和形狀復雜的塑件為甚。需采用合適的冷卻回路，確保模溫均勻，消除塑件翹曲變形。3 尺寸穩定性 對于結晶性塑料，使用高模溫有利于結晶過程的進行，避免在存放和使用過程中，尺寸發生變形；對于柔性塑料（如聚烯烴等）采用低模溫有利用塑件尺寸穩定。4 力學性能 適當的模溫，可使塑件力學性能大為改善。例如，過低模溫，會使塑件內應力增大，或產生明顯的熔接痕。對于粘性大的剛性塑料，使用高模溫，可使其應力開裂大大的降低。5 外觀質量 適當提高模具溫度能有效地改善塑件的外觀質量。過低模溫會使塑件輪廓不清，產生明顯的銀絲、云紋等缺陷，表面無光澤或粗糙度增加等。10.2 模溫對生產效率的影響就注射成形過程講，可把模具看成為熱交換器。塑料熔體凝固時釋放出的熱量中約有5以輻射、對流的方式散發到大氣中，其余95由模具的冷卻介質（一般是水）帶走。因此模具的生產效率主要取決于冷卻介質的熱交換效果。據統計，模具的冷卻時間約占整個注射成形周期的2/3至4/5，因此縮短注射成形周期內的冷卻時間是提高生產效率的關鍵。故在設計過程中冷卻時間應適當控制。冷卻時間的確定：在注射過程中，塑件的冷卻時間，通常是指塑料熔體從充滿欣腔起的可以開模取出塑件時止的這一段時間。這一段時間標準常以制品已充分固化定型而且具有一定強度和剛度為準。這段冷卻時間一般占整個注射生產周期的80。由以下式可計算：t=s/.a ln4/ . （Ts-Tm）/（TE-TM）a 塑件熱擴散系數（m/s），查表3s 制品壁厚（mm）t= 0.9/x9.6x10 -4 /360 x 4/ x （230-50）/（80-50）=1.8 S表3 ABS與尼龍的熱擴散系數比較塑件名稱熱擴散系數a（m.h -1 ）ABS9.6x10尼龍3.9x10表4 常用塑料的性能比較塑料名稱TS（）TM（）TE（）PS200500406060100AS200260406060100ABS200260406060100PE15025050707011010.3 冷卻系統的設計原則盡量保證塑件收縮均勻，維持模具的熱平衡。冷卻水孔的數量約多，孔徑約大，則對塑件的冷卻效果約均勻。根據經驗，一般冷卻水孔中心線與型腔壁的距離應為冷卻水孔直徑的12倍（常位1215mm），冷卻水孔中心距約為水孔直徑的35倍，水孔直徑約為812mm。4 盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等，當塑件壁厚均勻時，冷卻水孔與型腔表面的距離應處處相等。當塑件壁厚不均勻時，壁厚處應強化冷卻、水孔應靠近型腔、距離要小，但也不應小于10mm。5 澆口處加強冷卻。一般在注射成型時，澆口附近溫度最高，距澆口越遠溫度越低，因此要加強澆口處的冷卻。即冷卻水從澆口附近流入。6 因降低進水與出水的溫差。如果進水與出水溫差過大，將使模具的溫度分布不均勻，尤其對流程很長的大型塑件，料溫越流越低，對于矩形模具，通常沿模具寬度方向開設水孔，使進水與出水溫差不大于5。7 合理選擇冷卻水道的形式。對于收縮大的塑件（入聚乙烯）應沿收縮方向開設冷卻水孔。對于不同形狀的塑件，冷卻水管的排列形式也有所不同，根據不同的形式合理選擇。8 合理確定冷卻水管的接頭的位置。為不影響操作，進出口水管接頭通常設在注射機背面的模具的同一側。9 冷卻系統的水道應盡量避免與模具上其它機構（如推桿孔、小型芯孔等）發生干涉現象，設計時要通盤考慮。10 冷卻水管進出接頭應埋入模板內，以免模具在搬運過程中造成損壞最好在進口和出口處分別打出標志，如“IN”（進口）和“OUT”（出口）等。模具工作零件部分中，下模板零件比較多，不好設置冷卻管道，上模板只有凸模，澆口也在凸模中，因此冷卻管道就可設在上模板中；10.4 冷卻系統的計算模具為中小型，可用下面的方法簡單計算，如下：計算單位時間內從型腔中散發出的總熱量（Q總=Q1）：計算每次需要的注射量（Kg或cm）G=G件+G澆=14.8x10 -3 +0.72x1.05=0.77Kg確定生產周期（s）t=t注 + t冷 + t脫=50s（式中數值查表得）求使用的塑料單位熱流量Qs（Kj/Kg）查表得ABS單位熱流量 310400 Kj/Kg求每小時需要注射的次數N=3600/50=72次求每小時的注射量（Kg/h）W=N.G=72x0.77 =55.44 Kg/h求從型腔內發出的總熱量（Kj/h）Q總=Q1=N.G.Qs=W.Qs=55.44 x 350=19404 Kj/h求冷水的體積流量（m/min）V=q.v=Q/60 / 1.C1（T出 T進）式中，為密度 10Kg/m，C1為水的比熱熔 C1=4.187J/（Kg.），T出為水管出口設定溫度，T進為水管進口設定溫度，Q為凹模帶走的熱量（Kj/h）取T=T進-T出=5q.v=1/3 x 19404/60 / 10x4.187x5=5x10 -3 m/min求冷卻水管的直徑d（mm）查表 得 d=8mm求冷卻水的平均流速（m/s）；查表 得 Vmin=1.66m/s計算凹模上應設冷卻管的總長度（m），由于傳熱面積A=dL。所以：L=A/d =0.298m=298mm求凹模所需冷卻管根數N=L/B=298/1602 以上為模具冷卻系統計算過程，由于模具下模板結構復雜，不好設置冷卻管道因，此冷卻管道只設在上模板中。由于制品平均壁厚為5mm，根據溫控設計原則及經驗數據，確定水孔直徑為6mm，其循環回路如下：管道，因此冷卻管道只設在上模板中。由于制品平均壁厚為5mm，根據溫控設計原則及經驗數據，確定水孔直徑為6mm，其循環回路如下：管道，因此冷卻管道只設在上模板中。由于制品平均壁厚為5mm，根據溫控設計原則及經驗數據，確定水孔直徑為6mm，其循環回路如下：圖十二 冷流道循環回路結構形式11 模體設計模體也稱模架，是注射機的骨架和基本，模具的每一部分但寄生其中，通過他把模具的每一部分有機的聯系在一起。模架一般由定模座（或叫定模底板）、定模固定板（或叫定模板）、動模固定板（或叫型芯固定板）、支撐板（或叫動模墊板）、墊塊（或叫墊腳、模腳）、動模座板（或叫動模底板）、推板（或叫推出底板）、推桿固定板、導柱、導套、復位桿等組成。另外，根據需要，還有特殊結構的模架，如點澆口模架、帶脫模板的模架。固定板與支撐板固定板有動模固定板（或型芯固定板）與定模固定板以及推桿固定板，其作用是用來固定型芯（或凸模）、凹模、導柱、導套、推桿等，因此要有一定發厚度及強度。一般用45號鋼制成，最好經調質235HB。支撐板是墊在動模固定板下面的平板，其作用是防止型芯（凸模）、導柱、導套脫落，并承受一定的彎曲應力，因此應具有較