模具专业毕业设计（论文）-卡盖注射成型模具的设计.doc

引言 我国的塑料工业正在飞速发展，塑料制品的应用已经深入到国民经济的各个部门。 塑料工程通常是指塑料制造与改性，塑料成型及制品后加工，塑料制品与模具设计是塑料工程中的重要组成部分。1、塑料制品量大、面广 塑料制品本身有许多诸如质量轻、绝缘、耐腐蚀等优点; 塑料有多种成型方法，可以用注射、挤出、热成型和压延等方法高效地生产各种制品。所以在国民经济的各行各业，大量的使用塑料制品。2、塑料工业在国民经济中的地位 塑料工业已成为当今全世界增长最快的工业门类。我国塑料制品工业发展于20世纪50年代后期，主要用于日常用品（如塑料鞋、日用塑料膜）。 进入20世纪70年代以来，塑料的应用已涉及国民经济和人民生活中的各个方面。目前，我国的地覆、棚膜的覆盖面积已位居全球之首。3、 塑料成型工艺及模具技术的发展塑料模塑成型技术正向高精度、高效率、自动化、大型、微型、精密、高寿命的方向发展。具体表现在以下几个方面:（1） 塑料成型理论研究的进展 ；（2）新的成型方法不断涌现 ；（3）塑件更趋向精密化、微型化及超大型化； （4）开发出新型模具材料 ；（5）模具表面强化热处理新技术应用 ；（6）模具cad/cam/cae技术发展迅速 ；（7）模具大量采用标准化。本说明书为机械类塑料模注射模具设计说明书，是根据塑料模具设计手册上的设计过程及相关工艺编写的。本说明书的内容包括：引言、毕业设计任务书，毕业设计指导书，毕业设计说明书，毕业设计体会，参考文献等。编写本说明书时，力求符合设计步骤，详细说明了塑料注射模具设计方法，以及各种参数的具体计算方法，如塑件的成型工艺，塑料脱模机构的设计。本说明书在编写过程中，得到有老师和相关同学的大力支持和热情帮助，在此谨以致意。 毕 业 设 计 指 导 书一、题目：卡盖 材料 苯乙烯共(abs),外观零件，灰色二、明确设计任务，收集有关资料1、了解毕业设计的任务、内容、要求和步骤，制定设计工作进度计划（一般需周）2、将pro/e零件图,转化为autocad平面图，并标好尺寸3、查阅、收集有关的设计参考资料4、了解所设计零件的用途、结构、性能，在整个产品中装配关系、技术要求、生产批量5、塑胶厂车间的设备资料6、模具制造技能和设备条件及可采用的模具标准情况三、工艺性分析 分析塑胶件的工艺性包括技术和经济两方面，在技术方面，根据产品图纸，主要分析塑胶件的形状特点、尺寸大小、尺寸标注方法、精度要求、表面质量和材料性能等因素，是否符合模塑工艺要求；在经济方面，主要根据塑胶件的生产批量分析产品成本，阐明采用注射生产可取得的经济效益。、塑胶件的形状和尺寸：塑胶件的形状和尺寸不同，对模塑工艺要求也不同。、塑胶件的尺寸精度和外观要求塑胶件的尺寸精度和外观要求与模塑工艺方法、模具结构型式及制造精度等有关。3、生产批量生产批量的大小，直接影响模具的结构型式，一般大批量生产时，可选用一模多腔来提高生产率；小批量生产时，可采用单型腔模具等进行生产来降低模具的制造费用。4、其它方面在对塑胶件进行工艺分析时，除了考虑上述因素外，还应分析塑胶件的厚度、塑料成型性能及模塑生产常见的制品缺陷问题对模塑工艺性的影响。四、确定成型方案及模具型式：根据对塑胶零件的形状、尺寸、精度及表面质量要求的分析结果，确定所需的模塑成型方案：制品的后加工、分型面的选择、型腔的数目和排列、成型零件的结构、浇注系统等。五、工艺计算和设计1、 注射量计算：涉及到选择注射机的规格型号，一般应先进行计算。对于形状复杂不规则的制品，可以利用pro/e的“分析/模型分析/模型质量属性”来计算质量。或者采用估算法估计塑料的用量，以保证足够的塑料用量为原则。2、 浇注系统设计计算：这是设计注射模的第一步，只有完成浇注系统的设计后才能估算型腔压力、注射时间、校核锁模力，从而进一步校核所选择的注射机是否符合要求。浇注系统设计计算包括浇道布置、主流道和分流道断面尺寸计算、浇注系统压力降计算和型腔压力校核。3、 成型零件工作尺寸计算：主要有凹模和型芯径向（长/宽）尺寸和高度（深度）尺寸，其最大值直接关系到模具尺寸大小，而工作尺寸的精度则直接影响到制品精度。为计算方便，凡孔类尺寸均以其最小尺寸作为公称尺寸，即公差为正；凡轴类尺寸均以其最大尺寸作为公称尺寸，即公差为负；进行工作尺寸计算时应考虑塑料的收缩率和模具寿命（磨损裕量）等因素。4、 模具冷却与加热系统计算：冷却系统计算包括冷却时间和冷却参数计算。冷却时间计算有三种方法，根据塑料制品形状和塑料性能选择适当的公式进行计算即可。冷却参数包括冷却面积、冷却水空长度和孔数的计算及冷却水流动状态的校核和冷却水入口与出口处温度差的校核。模具加热工艺计算主要是加热功率计算。5、 注射压力、锁模力和安装尺寸校核：模具初步设计完成后，还需校核所选择的注射机注射压力和锁模力能否满足塑料成型要求，校核模具外形尺寸可否方便安装，行程是否满足模塑成型及取件要求。六、进行模具结构设计1、 确定凹模（模板）尺寸：先计算凹模（模板）厚度，再根据厚度确定凹模（模板）周界尺寸(长x宽),在确定凹模（模板）周界尺寸时要注意:第一,浇注系统的布置,特别是对于一模多腔的塑料模应仔细考虑模腔位置和浇道布置;第二,要考虑凹模上螺孔的布置位置;第三,主流道中心与模板的几何中心应重合;第四, 凹模（模板）外形尺寸尽量按国家标准选取。、选择模架并确定其他模具零件的主要参数：在确定模架结构形式和定模、动模板的尺寸后，可根据定模、动模板的尺寸，从塑料模国家标准gb/t 125551990 （塑料注射模大型模架）和gb/t 125561990 （塑料注射模中小型模架及技术条件）中确定模架规格。待模架规格确定后即可确定主要塑模零件的规格参数。再查阅标准中有关零部件图表，就可以画装配图了。七、画装配图一般先画主视图，再画侧视图和其他视图。由于注射机大多为卧式的，故注射模也常按安装位置画成卧式，画主视图最好从凸凹模结合面（即分型面）开始，向左右两个方向画较为方便，且不易出错。模具装配图包括：1、主视图：绘制模具工作位置的剖面图2、侧视图：一般情况下绘制定模部分视图， 3、俯视图、局部剖视图等。4、列出零件明细表，注明材质和数量，凡标准件须注明规格。5、技术要求及说明，包括所选注射机设备型号，所选用的标准模架型号，模具闭合高度，模具间隙及其它要求。八、绘制各非标准零件图零件图上应注明全部尺寸、公差与配合、形位公差、表面粗糙度、所用材料、热处理方法及其它要求。九、编写技术文件1、编写注射成型工艺卡片：根据塑料的成型特点，查阅有关资料，确定合理的注射成型工艺参数，并作成工艺卡片。2、编写加工工艺过程卡片：选取两个重要模具成型零件，确定加工工艺路线，并作成加工工艺过程卡片3、编写设计说明书： 毕业设计任务书一、设计题目：卡盖注射成型模具的设计材 质：abs塑料，外观零件，灰色技术要求：所设计的模具应使注射成型塑料零件达到给定要求的精度，大批量生产。 塑料件如下图： 二、原始数据1、 autocad图，实物2、 尺寸公差按sj1372-78,3级（参见塑料模设计资料一，表6-6），孔类尺寸为正公差，轴类尺寸为负公差3、 角度公差0.54、 塑胶件表面光亮无划伤痕迹5、 生产批量为大批大量。三、设计目的综合运用在学期间所学理论知识和技能，设计汽车仪表电子计时器塑料模具，使学生熟悉设计开发模具的过程，培养学生独立思考能力，检验学生的学习效果和动手能力，提高学生工程实践能力，为将来实际工作打下坚实的基础。四、设计要求1、尽量选用标准模架。2、保证规定的生产率和高质量的塑胶制品的同时，力求模具成本低、寿命长。3、设计的塑料模必须保证操作维护安全、方便，与注射机能够匹配。4、在能够生产出性能、特性、质量符合要求的前提下，尽量降低制品的后加工成本。5、便于搬运、安装、紧固到注射机上，并且方便、可靠。6、保证模具强度前提下，注意外形美观，各部分比例协调。五、设计图纸模具总装图一张、动、定模板、凸模、凹模、定位圈、浇口套、型芯等所有非标准零件图及电子文件（即*.doc/*.dwg/*.prt/*.asm文件，其中至少要有一张1号以上的计算机绘图）。图幅总量22.5张a0.六、设计说明书（要求不少于1.5万字，20页以上）1、资料数据充分，并标明数据出处。2、计算过程详细、完全。3、公式的字母含义应标明，有时还应标注公式的出处。4、内容条理清楚，按步骤书写。5、说明书要求用计算机打印出来。七、整个设计资料包括：全套图纸、设计计算说明书、设计任务书、设计笔记、毕业实习及毕业设计体会。八、自选两个重要模具成型零件编制加工工艺过程卡。九、编制模塑成型工艺卡。十、参考资料：1、国家标准总局编。塑料模国家标准 中国标准出版社，19992、陈万林编著塑料模具设计与制作教程北京希望电子出版社， 20003、黄健求编模具制造 机械工业出版社，20014、黄毅宏编模具制造工艺学机械工业出版社，19965、王孝培编塑料成型工艺及模具简明手册机械工业出版社，20006、陈晓华、王秀英编典型零件模具图册机械工业出版社，20017、翁其金编 塑料模塑工艺与塑料模设计机械工业出版社，19998、塑料模具技术手册编委会 塑料模具技术手册机械工业出版社，19979、孙凤勤编 冲压与塑压设备机械工业出版社，199710、黄锐编 塑料工程手册机械工业出版社，200011、屈华昌编 塑料成型工艺与模具设计机械工业出版社，199512、甄瑞麟编模具制造工艺学清华大学出版社，2005设 计 说 明 书设计题目： 材料为 苯乙烯共(abs),外观零件，灰色其图如下：第一节.、确定成型工艺和成型设备的选择（一）了解塑料的成型性能和工艺参数，塑件的重量和体积的计算 前段： 180 0c200 0c 1 喷嘴温塑料的成型性能其成型性能为：、 abs塑料是在聚苯乙烯树脂改性的基础上发展起来的一种新型工程塑料，是丙烯、丁二烯和苯乙烯三种单体的三元共聚物，所以其有三种组元的综合性能。（1） abs粒料表面极易吸湿，使成型塑件表面出现斑痕、云纹等缺陷。为此成型前必须进行干燥处理。（2） abs 比热比聚烯烃低，在注射机料筒中能很快加热，因而塑化效率高。在模具中凝固也比聚烯烃快，故模塑周期短。（3） abs 树脂的表观粘度强烈地依赖与剪切速率，因此模具设计中都采用点浇口形式。（4） abs 树脂为非结晶形高聚物，所以成型收缩率小。（5） abs 树脂熔融温度较低，熔融温度范围宽，流动性有利于成型，其缺点是耐热性不高，耐低温性不好，而且不耐燃，不透明、耐候性不好，特别是耐紫外线性能不好。（6） 成型收缩率较小，在0.40.7%之间。本设计中取0.55%.2. 塑料的工艺参数2）、由塑料模具设计与制作教程p1617查表122得到abs的工艺参数如下：密度： 1.04g/cm31.07g/cm3计算收缩率： 0.4%0.7%预热 温度： 80 0c85 0c 时间： 2 h3 h 前段： 1500c 170 0c料筒温度 中段： 1650c 180 0c 后段： 170 0c180 0c 模具温度： 50 0c80 0c 注射压力： 60 mpa100 mpa 注射时间： 20 s90 s 成型时间 高压时间： 0 s5 s 冷却时间： 20 s120 s 总周期： 50 s220 s螺杆转速： 30 r/min 适用注射机类型： 螺杆、柱塞均可 方法： 红外线灯、鼓风烘箱后处理 温度： 70 0c 时间： 24h3. 塑件体积的计算根据图可把塑件分为6个几何规则图形积差的薄卡盖4. 塑件重量值计算（二） .了解成型设备的性能、规格、特点、选择成型设备，对注射机有关参数进行计算校核。1. 根据塑件体积计算及根据经验，注射机选用国产系列sz40/32型注射机，其主要技术参数如下表所示：项目数值理论注射机容量（） 40 螺杠（柱塞）直径（mm） 24 注射压力（mpa） 150锁模力（kn） 320拉杠内间距（mm） 250移模行程（mm） 160最大模具厚度（mm） 160最小模具厚度（mm） 130喷嘴球半径（mm） 10喷嘴口孔径（mm） 2. 工艺参数的校核为使注射机成型过程顺利进行，须对以下工艺参数进行校核。 a。注射机压力的校核 所选用的注射机的注射压力必须大于成型塑件的注射压力由于abs塑料粘度较低，塑件形状一般精度要求一般者，所需注射压力通常选为70100mpa.由于150mpa 100mpa故注射压力校核合理b.锁模力校核 锁模力必须小于注射机额定锁模力，型腔压力pc可按下式粗略计算 pc=kp(mpa) 根据经验行腔压力pc常取2040mpa。取30mpa。k为压力损耗系数。常取0.250.5范围内取0.3。则p =116pma320mpa故锁模力校核合理。 c。开模行程的校核开模取出塑件所需的开模距离必须小于注射机的最大开模行程。第二节.模具结构及尺寸的计算一、 模具类型以及方案的确定由于上述对型腔的最小侧壁厚度和最小底部厚度的初步计算，由此可以估算得到型腔的最小外形尺寸：最小宽度为：46最小厚度为：23 由于考虑到加工的方便以及型腔强度问题，故凹模采用整体式，而凸模具（型芯）采用组合式，此外还要考虑导柱导套的安装位置，而导柱导套的安装可查塑料模具设计与制作教程得出其安装要求，塑件浇口形式采用点浇口，用推件板推出，对于推件板它适合于薄壁壳体形塑件，脱模力大以及塑件表面不允许留有顶出痕迹的注射成型模。结合上述选用gb/t1255690中的派生型p2模架，该模架定模采用二块模板、动模采用二块模板。设置推件板推出机构，该结构形式是在b型的基础上将动模板增加一快，使定模部分增加了一个分型面，成为二板式模具，多用于点浇口注射成型模。并选用导柱导向机构。导柱导向机构是保证动定模或上下模合模时，正确定位和导向的零件。一、 导柱导向机构的作用：1、 定位件用：模具闭合后，保证动定模或上下模位置正确，保证型腔的形状和尺寸精确，在模具的装配过程中也起定位作用，便于装配和调整。2、 导向作用：合模时，首先是导向零件接触，引导动定模或上下模准确闭合，避免型芯先进入型腔造成成型零件损坏。3、 承受一定的侧向压力。二、 导柱导套的选择： 一般在注射模中，动、定模之间的导柱既可设置在动模一侧，也可设置在定模一侧，视具体情况而定，通常设置在型芯凸出分型面最长的那一侧。而双分型的注射模，为了中间板在工作过程中的支承和导向，所以在定模一侧一定要设置导柱。 模架规格： p425525513 gb/t1255690其主要参数如下： 凹模板厚度：a=32 凸模板厚度：b=32 垫块厚度： c=63 模具闭合厚度：h=32+35+63+16=242具体尺寸如下： 模板：宽b0=255 长l=255 上模板厚a=32 下模板厚b=32 座板：宽b1=200 动、定模座板厚均为32 垫块：宽b2=25 厚c=63 推件板：h=16推件固定板：h1=12.5 推板： 厚度h1 =32 宽b1=200 导柱：d=12 导套：d=18 复位杆：d1=8 根据塑件特征和材质特征，初步拟定导柱侧向抽芯的注射模。 其具体结构简图如下：图2-1二、 分型面的确定和选择原则为了塑件和浇注系统凝料从模具中取出，根据塑件特性和abs的成型特性，该模具采用两个分型面。其中个分型面用于塑件顶出，另一个分型面用于浇注凝料的脱出，其选择原则如下：(1)便于塑件脱模在开模时尽量使塑件留在动模内;应有利于侧面分型和抽芯;应合理安排塑件在型腔中的方位。(2)考虑和保证塑件的外观不遭损坏。(3)尽力保证塑件尺寸的精度要求（如同心度等）。(4)有利于排气。(5)尽量使模具加工方便。 三、 型腔数目的确定和排列根据塑件计算重量，选择设备型号规格，确定型腔数。当未限定设备时，须考虑以下因素：注射机额定注射量mg 每次注射量不超过最大注射量的80，即n=（0.8mgmj）/mz式中 n 型腔数mj 浇注系统重量（g）mz 塑件重量(g)mg 注射机额定注射量(g)浇注系统体积vj,根据浇注系统初步设计方案进行计算。v1=rh=3.143.536=395.64mmv2=rh=3.142752=471mmv3=rh=3.1427=87.92mmv总=v+ v2 +v3=395.64+471+87.92=2857.4mmm=v=2857.41.09=1.04(g)设n=2,则得mg=(mz+mj)/0.8=(24.961.04)=11.04g从计算结果，并根据塑料注射机技术规格，查注射模具设计与制作教程表3-6-5得选用sz40/32型注射机。生产批量 试制小批量生产宜采用单腔，大批量生产宜取多腔，该塑件为大批量生产，故宜取多腔，由注射机理论，注射量确定型腔数得n=(0.8mgmj)/mz=(0.811.041.04)/4.96=1.57由于该塑件成型时需要侧向抽芯，属于比较复杂的模具。如果采用一模多腔，则模具设计制造比较复杂，而且精度难以保证：若采用一模一腔，则不经济，所以采用一模二腔。四、 浇注系统的设计（一） 浇口形式和位置的选择浇口的设计与塑料性能、塑件形状、侧面尺寸、模具结构及注射工艺参数等有关，要是熔料以比较快的速度进入并充满型腔，同时在充满后能适时冷却封闭。因此浇口的侧面要小，长度要短这样可增大料流的速度，快速冷却封闭，且便于塑件与浇口凝料分离，不留明显的浇口痕迹，保证塑件的外观质量、浇口位置，形状及尺寸对塑件性能和质量的影响很大。浇口可分为限制性和非限制性浇口两种，我们将采用限制性浇口。限制性浇口一方面通过侧面的突变，使其成为理想的流动状态，迅速而均衡地充满型腔；另一方面改善塑料熔体进入型腔时的流动特性，调节浇口尺寸，可使多型腔同时充满，可控制填充时间、冷却时间及塑件表面质量，同时起着封闭型腔，防止塑料熔体倒流。我们采用的是侧浇口，侧浇口一般可开设在分型面上，塑料熔体于型腔的侧面充模，其侧面形状多为矩形狭缝。这种浇口加工容易，整修方便，并且可根据塑件的形状特征灵活地选择进料位置，因此也是广泛使用的一种浇口形式，普遍使用于中小型塑件的多型腔模具，且对各种塑料的成型适应性均强；但有浇口痕迹存在，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。根据abs塑料成型特征，其表观粘度强烈依赖于剪切速率。因此，这里采用点浇口形式，浇口位置的选择：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。如对圆筒类制品，采用中心浇口比侧浇口好。对于带细长型芯的模具（如钢笔套模具），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。不要在制品中承受弯曲载荷或冲击载荷的部位设置浇口。 （二） 主浇道及浇口套设计根据塑件本身比较小，成型材料abs的流动性好，所以主流道要设计得比较小些，且在保证塑件成型良好得前提下，主流道的长度尽量短，否则将会使主流道凝料增多，塑件消耗量大，且增加压力损失，使塑料降温过多而影响成型。所以，设计主流道的截面为半圆形，取主流道的长度l=35mm。根据以上，查表塑料模具设计与制作教程表4-2-1主流道截面直径的推荐值 取d2=4m。根据塑料模具设计与制作教程第182页取主流道半径圆锥角 图4-1主浇道的形状一般为圆锥形，其小端直径应大于注塑机出口直径 0.51mm左右，其圆锥角一般要求大于3o,其大端的一侧一般设置主流道锁口。(三).分流道的设计准则分流道是主流道与交口之间的通道，一般开设在分型面上，起分流和转向的作用。多型腔模具必定设置分流道，单型腔大型塑件在使用多个点浇口时也要设置分流道。 （1） 分流道的截面形状：通常分流道的断面形状有圆形、矩形、梯形、u形和六角形等。为了减小流道内的压力损失和传热损失，希望流道的截面积大，表面积小。因此可用流道截面积与其周长的比值来表示流道的效率。各种截面的效率如下表所示。其中圆形截面的效率最高（比表面小）。由于正方形流道凝料脱模困难，六角形流道效率低（比表面大）而圆形截面流道在加工时两半很难对准，所以生产中常采用梯形或u形截面的分流道。采用梯形时，上底为d，下底为x，高为h，则其最佳比例为h/d=0.840.92，x/d=0.70.83。u形流道实际上是梯形的一种变异形式。 分流道的截面形状和效率为了防止熔融树脂的摩擦和温度降低产生的压力不降低要求流道的长度和数量尽量少一些，一模多腔模具的流道布置受到各种约束，若向各型腔填充不均匀，则会在制品上出现流痕，缩孔欠注等缺陷（设置、冷料井）分型面为平面是，一般采用半圆形截面，采用半圆形截面流道的模具其流道需制作在分型面相邻的两块模板上。分流道尺寸的计算可根据：经验公式： 此式计算的分流道直径限于3.29.5mm之间，本设计取4mm。d-分流道直径，mm；w-制品质量，gl-流道长度，mm（三） 点浇口由于要成型的塑件体积较小,且形状不复杂、所以采用点浇口。点浇口常用于成型中、小型塑件的一模多腔模具中，也可用于单型腔模具或表面不允许有较大痕迹的塑件。而且有浇口断开时不会损伤塑件表面的优点。适用于一模多腔或单腔多浇口。 其形状尺寸如下图： 一般点浇口的厚度为0.51.5mm，宽度为1.55mm，浇口长度为1.52.5mm,点浇口的尺寸也可由经验公式 形状为半圆型式中 t-制品厚度，mm; n-材料系数 h-浇口厚度，mm; b-浇口宽度，mm a-制品表面积， 本设计取2mm（五） 浇口的数量及位置布置1 虑熔融树脂的填充性2. 浇口的直面应避开小直径的型芯，预埋镶件，避免较高的压力造成小直径型芯，预埋镶件弯曲、变形3.浇口不应该设在影响制品外观的部位，避免影响制品价值4.浇口设置在不易产生熔接痕，气体容易排除的部位5.浇口应避免设置在受外力的部分及要求强度的部位6.应尽量减少浇口数量或浇口位置造成的制品变形7.设置的口位置应避免产生滞流、喷流现象由树脂流动比确定浇口位置由于本设计选用的是点浇口为了取浇口方便，可取l=0.52 取1.25mml1=35mm l=7mmd=0.32 取2mm d1d 浇口设计2个，位置布置如图所示浇注系统平衡，浇注系统设计时一般浇口的截面积与分流道的截面积之比取0.070.09，圆形点浇口的宽度与厚度之比取3：1五模温调节和冷却系统的设计1模温调节热塑性塑料熔体注入型腔后，释放大量热量而凝固，不同的塑料品种，需要模腔维持在某一适当的温度。由于本设计所用材料abs。有查表得成型温度为 200270模具温度为4080模具温度过高:成型收缩大，脱模后塑件变形率大，而且还容易造成溢料和黏模。模具温度过低:则熔体流动性差，塑件轮廓不清晰，表面会产生明显的银丝或流纹等缺陷。模具温度不均匀时:型芯和型腔温度差过大，塑件收缩不均匀，导致塑件翘曲变形。模具上需要设置温度调节系统以达到理想的温度要求。故本设计模温应该调节在60左右。2 冷却系统设计注塑模温对塑料熔体的流动、固化定型、生产率以及塑件的形状和尺寸精度有着直接的影响。注射成型时，不同的塑料对模温有着不同的要求，控制适宜的模温来保证塑料熔体具有最佳的流动性，易于充满型腔，并使塑件脱模后的收缩、翘曲变形小，形状与尺寸稳定，具有较高的物理力学性能以及较高的表面质量。通过温度调节与控制系统可收到如下效果。1） 改善成型性能：可以使模塑温度保持适应于各塑料的规格温度，以改善成型性能。2） 稳定尺寸精度：如果塑模温度发生变化，则塑料的收缩率也会有很大的变动，尤其对结果性塑料，因此，若塑模温度保持一定，收缩率也就得到稳定，塑件的尺寸精度自然就稳定了。3） 减少塑件变形：提高塑件精度。4） 改善塑件表面质量：消除外观缺陷，合理的模温可提高塑件的外观质量和降低表面粗糙度。本设计要求大批量生产，为提高生产效率，应在模具上开设尽可能大，数量尽可能多的冷却通道，以增大传热面积，缩短冷却时间。a. 分析影响冷却时间的因素材料的热性能对冷却实践具有重大的影响，通过查塑料膜技术手册的abs的热扩散率k.，比较低，可通过加入填充剂、改性剂予以改善。塑件厚度对冷却时间也有一定的影响，厚度越厚，传热阻力越大，所以冷却时间越长。通常冷却时间与塑件厚度的平方成正比。根据设计制件的规格查手册的需要的冷却时间b冷却回路的设计与布置在设计冷却通道时应该遵循以下原则：基本原则：熔体热量95%由冷却介质（水）带走，冷却时间占成型周期的2/3。注射模冷却系统设计原则：1.冷却水道应尽量多、截面尺寸应尽量大 型腔表面的温度与冷却水道的数量、截面尺寸及冷却水的温度有关。2冷却水道至型腔表面距离应尽量相等 当塑件壁厚均匀时，冷却水道到型腔表面最好距离相等，但是当塑件不均匀时，厚的地方冷却水道到型腔表面的距离应近一些，间距也可适当小一些。一般水道孔边至型腔表面的距离应大于10mm，常用1215mm.3浇口处加强冷却 塑料熔体充填型腔时，浇口附近温度最高，距浇口越远温度就越低，因此浇口附近应加强冷却，通常将冷却水道的入口处设置在浇口附近，使浇口附近的模具在较低温度下冷却，而远离浇口部分的模具在经过一定程度热交换后的温水作用下冷却。4冷却水道出、入口温差应尽量小 如果冷却水道较长，则冷却水出、入口的温差就比较大，易使模温不均匀，所以在设计时应引起注意。冷却水道的总长度的计算可公式：lw=aw/lw：冷却水道总长度 ； aw ：热传导面积 ； dw ： 冷却水道直径根据模具结构要求，冷却水道长度5冷却水道应沿着塑料收缩的方向设置 abs的收缩率较大，水道应尽量沿着收缩方向设置。冷却水道的设计必须尽量避免接近塑件的熔接部位，以免产生熔接痕，降低塑件强度；冷却水道要易于加工清理一般水道孔径为10mm左右，不小于8mm。根据此套模具结构，采用孔径为8mm的冷却水道。6冷却系统的结构设计： 中等深度的塑件，采用点浇口进料的中等深度的壳形塑件，在凹模底部附近采用与型腔表面等距离钻孔的形式由于制品平均壁厚为4mm左右，制品尺寸又较小，根据经验数据，确定水孔直径为3mm，其循环回路如下 ： 冷却回路布置如下图所示：六、 确定注射模具型腔与型芯的结构与设计（1）型腔的结构形式型腔采用整体组合式凹模，由整块材料制成，用台肩或螺栓固定在模板上,将模板做出模框盲孔，将型腔镶块嵌入，如下图所示（2）型腔壁厚和底板厚度的计算型腔侧壁厚度的计算（经验公式） h. 1/20的塑件式中系数通过塑料模具技术手册中表3-29查得 b-塑件在与开模方向垂直的平面上的投影面积（cm2）,当塑件底部上有通孔时，10b项视为0 k1-由f和决定的无因次数，k1=1+fsincos=1.0058（2） 抽芯距通常抽芯距等于侧成型孔的深度或成型凸台的长度s加上23mm的安全系数 （3）侧抽芯机构的选用 根据设计塑件的外型选取斜导柱式抽芯机构 斜导柱的抽拔角可在10200之间选取，取=150a 斜导柱的结构形式中小型模具中常用的一种结构形式其台间端部相平与模面其角度与抽拔角一致。斜导柱固定部分与模板的配合精度为的过度配合。斜导柱后侧滑快的斜孔中滑动时，有较大的侧向分力，所以相互的运动摩擦里较大，因此，斜导柱与侧滑快斜孔之间配合不能过于紧密，在实际中应有0.20.3mm的间隙，还有，如果精度高的动配合在开模的瞬间主分型面和侧分型面几乎是同时分型的，这时由于禊块还在起锁紧作用，会引起侧抽芯的运动干扰。 b圆柱形斜导柱直径的确定 i圆柱形斜导柱直径的确定 为方便计算取 f=930n ，脱模斜度 由公式得 d=10.8mm d斜导柱直径mm f抽拔力n 拔模角 斜导柱的取用弯曲力 取=137.2mp =+m=+=16.96mm 本设计取 d=12mm ii抽拔角的选择 抽拔角是决定侧抽芯工作效果的重要技术参数之一，它直接关系到斜导柱的所承受的弯曲力，侧抽拔力以及斜导柱的有效工作长度，抽芯距和开模行程。一般说来斜导柱与侧滑块的斜孔之间有一定的间隙，选择抽拔角时一定要同时兼顾抽芯距及斜导柱受力状况以及其他相关的因素，斜导柱的抽拔角可在1020之间选取，一般不得大于25，遇特殊情况时特殊处理。 f= =（开模力） l=（有效工作长度） h=（最小开模行程） iii圆柱形斜导柱总长度的计算 l斜导柱总长度mm d斜导柱抬肩直径mm 斜导柱抽拔角 （） h斜导柱固定板厚度mm 斜导柱与侧滑块斜孔的配合间隙mm 斜杠工作的直径mm 抽芯距实际距离加24mm l=+ 估算：l=+d =+6+12 =1.9+33.5+11.5+6+11.5+4 =66.66mm 本设计根据需要取l=98mm （ 4 ）侧型芯机构的设计 侧型芯机构包括侧滑块，导滑槽，定位装置，锁紧装置等几部分。斜滑块的设计原则：（1）斜滑块的导向斜角可比斜导柱的大些，但也不大于30,一般取1025，斜滑块的推出长度l必须小于导滑总长l的2/3。（2）斜滑块与导滑槽采用双面配合间隙配合。详见塑料制品成型及模具设计表4-21。（3）为保证斜滑块的分型面密合，成型时不致发生溢料，斜滑块底部与模套之间应留有0.20.5mm的间隙，同时斜滑块顶面应高出模套0.20.5mm。（4）当内侧抽芯时，斜滑块的顶端面应低于型芯顶端面0.050.10mm，以免推出时阻碍斜滑块的径向移动。另外，在斜管块顶端面的径向移动范围内（ll1），塑件内表面上不应有任何台阶，以免阻碍斜滑块活动。 在实际用中，为了便于加工和维修，多采用分体结构形式，故本设计采用分体式结构。具体如下图所示 i侧型芯的与侧滑座的连接形式镶嵌圆柱体侧型芯其直径较大时，采用贯通的圆柱销从型芯的中间穿过，而直径较小的，则从型芯的侧壁打一个骑墙削，它的中心应落在侧型芯的外部，这样虽然只深入到圆柱削的1/3，就有极好的紧固效果。ii侧滑座的导滑形式在侧滑座和导滑槽的配合中，有两个尺寸较为重要，一是侧滑座的宽度s，二是导滑槽的厚度b。他们的配合均为基孔制的间隙配合，即h7/f6。侧滑座斜孔d（h7）抽拔角与斜导柱配作完成。其尾部的斜面上作为锁紧用的其尾部角度即锁紧禊角为=+iii侧滑座的定位装置本设计采用挡板式定位 。利用侧滑座的自重，使用挡板式侧滑座定位，结构简单，但只适用于侧型芯安放在模具下方的情况。模具装配图上应特别注明模具安装的方向要求v侧滑座的锁紧装置保证侧型芯准确复位，斜导柱的复位只能使其粗定位；.承受注射压力对侧型芯的冲击，在注射成型的型腔内呈现熔融状态的塑料对侧型芯有一个很大的压力，锁紧块就是承受压力的冲击，防止侧型芯外移，同时消除了斜导柱的弯曲力。 本设计采用嵌入式的锁紧块固定方式，它是贯通嵌入模板，它锁紧强度交好，加工简单，特别有利于组装的研合研和前锁紧块长度留有研合余量，研合完成后再将背面的高于模板部分去掉即可，然后安装定模座板压紧止动。 注意：锁紧块与模边的距离s不能太薄，而固定孔的四角应有适当的平径，没有定模板时方可以采用。 九、 确定排气方式 本设计为小型注射模，可通过分型面和推杠处的空隙排出，不再增加排溢、引气系统。 十、零件的加工工艺 1定模型芯 定模型芯是主要的工作零件，这套模具的生产批量为大批量，且塑件成型时有一定的腐蚀性，因此选用的材料要具有良好的耐磨性、耐腐蚀性。选用t8a工具钢可以满足要求。 同时考虑到此塑料对尺寸精度要求一般，但对表面要求较高，根据本工厂的实际设备情况，在对材料进行粗加工后，留0.5mm的单边，淬火，低温回火后，用电火花机放电到位，最后还需要对成型表面进行抛光，省模（省模：制造模具的一道很重要的工序，一般配备了专业的省模女工，即用打磨机，沙纸、油石等打磨工具将模具型腔表面磨光，磨亮，降低型腔表面粗糙度）。 其浇道衬套孔要与衬套配合，在粗加工后，留单边0.20.5mm的余量，热处理后采用慢走丝割出即可。 综上所述，定模型芯加工工艺如下：材料：t8a加工工艺：（1） 开料：开出长x宽x高为2419631mm的毛坯。（2） 磨基准：按照零件图基准方位在平面磨床上磨出基准面，同时磨平各平面，留0.10.3mm单边余量。（4） 按照图样，在铣床上钻螺纹孔，运水孔。（5） 在数控铣床上采用mastercam9.0软件，采用直径为8的铣刀，铣出两条浇道，采用直径为6的铣刀铣出分流道，同时，按照图样要求铣出四个型腔的形状，单边留0.20.5mm的余量。（6） 送热处理车间进行热处理：淬火（油淬+低温回火），使其表面硬度达到5660hrc。（7） 按照图样要求加工型芯各表面，保证型芯的平行度，垂直度，要求型芯磨后六面见光。（8） 电火花放电：工件准备：模块材料为718s钢，铣、磨按图纸要求加工成型，热处理5660hrc 后，六面见光，保证平行度及垂直度，同时加工两块模板，保证尺寸的一致电性。电极制作：电极材料为紫铜，最好选用铜钨合金，根据型腔的形状，为了便于铜公的加工，将铜公分体做成三个依次放电到位（注：两边侧抽芯的型腔各一个，中间型腔做一个铜公，同时考虑到铜公的装夹，将其铣成两边各一半的外形，中间为方形，便于装夹，每挡加工制作一个铜公，可连续放电四个型腔，利用铜公的别一边用来放电动模型腔.校正、装夹、安装合格。使用设备：使用北京易通电加工技术研究所制造的etd7125电火花成形机床。脉宽/us间歇/us双边间隙/mm粗糙度/ra2001000.206.360500.113.220500.040.061.6加工规准：如上表所示（注：以上规准只供参考，具体规准应根据机床的性能，及其加工工人的经验来确定，确保最后一档放电加工到位）。（9） 用慢走丝割出直径为32k6的浇口衬套孔，镶件孔。（10）对成型面进行研磨达到图样表面粗糙度的技术要求。（11）最后用激光在型芯上刻出产品上的文字。2动模型芯同定模型芯一样。3行位（1）材料：t8a（2）加工工艺：开料：在t8a钢板上割出一块长x宽x高为10017751mm的毛坯。在平面磨床上磨基准。在铣床上有角度分度头调好角度，粗铣左侧的斜面。在铣床上铣出如图所示右侧的形状及其导滑部分。在铣床上铣出用分度头调好角度，用镗刀镗出的直径为17mm的斜孔。钻螺钉固定孔。热处理：淬火+低温回火，淬硬表面硬度为5458hrc。磨削基准平面及其斜面，使各部分的尺寸加工到位。用电火花机放电打出滑块两个r7的定位孔。在滑块斜面磨出45度，宽大10mm,深0.2mm的储油槽，其它的零件在此就不一一叙述。十一、 模具加工工艺流程: 1、 根据零件结构和制造工艺,模架的基本组成零件有两种:导柱、导套等回转零件；模板等平板零件。 导柱、导套的加工主要是内、外圆柱面加工，平板内零件的制造过程主要进行平面加工和孔隙加工，他们在模具中起定位的导向作用，保证凹凸模在工作时具有正确的相对置，除了要保证导柱，导套配合表面尺寸形状精度外，还应该保证导柱、导套各自配合面之间的同轴度要求。导柱、导套一般采用低碳钢进行渗碳、淬火处理，也可选用碳素工具钢t10淬火处理，淬火处理硬度58-62hrc。根据分析，导柱、导套加工艺过程如下：备料粗车、半精车内外圆柱表面热处理研磨导柱中心孔粗磨、精磨配合表面研磨导柱、导套重要配合表面。1、 凸模加工工艺过程如下：下料锻造退火粗加工精磨基面准面划线工作型面半精加工淬火、回火磨削修研。2、 凹模加工工艺过程如下：下料锻造退火粗加工六面精磨基面准面划线型孔半精加工型孔精加工淬火、回火精