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三星手机充电器外壳注塑模设计说明书.doc

三星手机充电器外壳注塑模设计【带UG三维图】【9张图纸】【优秀】

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关键词：: 三星手机充电器外壳注塑模设计

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三星手机充电器外壳注塑模设计

30页 9000字数+说明书+UG三维图+9张CAD图纸【详情如下】

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第一章产品技术要求和工艺分析……………………………… 2

产品技术要求…………………………………………… 3

　　　　　　1.1.1产品设计图 ………………………………………… 3

　　　　　　1.1.2 产品技术要求 …………………………………… 3

　　　　2.2 塑件的工艺分析………………………………………… 3

　　　　　　2.2.1 尺寸和精度 …………………………………… 3

　　　　　　2.2.2常用热塑性塑料成型特点 ………………………… 4

　　　　2.3 塑件材料性能…………………………………………… 4

2.4 制件成型工艺性能………………………………………4

3.3成型零件的工作尺寸计算…………………………………5

第二章拟定成型方案及动作原理 …………………………………7

　　　　2.1 分型面位置的确定 ………………………………………8

　　　　2.2 导柱、导套的设计 …………………………………… 9

　　　　2.3 浇注系统的设计 ……………………………………… 9

　　　　　　2.3.1 主流道设计 …………………………………… 10

　　　　　　2.3.2 分流道设计 …………………………………… 11

　　　　　　　2.3.3分流道的布置形式…………………………………12

　　　　　　2.3.4 浇口设计 ……………………………………… 15

第三章模架及注塑机的选择及成型零件设计 ……………………18

　　　　3.1 注塑机的选择 …………………………………………15

　　　　　　3.1.1外壳体积的计算 ………………………………15

　　　　　　3.1.2外壳质量的计算 ……………………………… 15

　　　　　　3.1.3 塑料注射机参数 ……………………………… 16

　　　　　　3.1.4 选标准模架 …………………………………… 17

　　　　3.2 注塑机相关参数的校核……………………………… 18

　　　　　　3.2.1 注塑压力的校核 ……………………………… 18

　　　　　　3.2.2 锁模力的校核 ………………………………… 18

　　　　　　　3.2.2模具与注塑机装模部位相关尺寸的校核 …… 19

第四章推出机构设计 ……………………………………… 19

　　　　4.1 推出机构的设计原理 ………………………………… 19

　　　　4.2 推出机构 ……………………………………………… 19

　　　　4.3 推出机构的结构设计要求 …………………………… 20

　　　　4.4 推出力的计算 ………………………………………… 22

　　　　4.5 推出机构的结构特点 ………………………………… 24

　　　　4.6 冷却系统的设计 ………………………………………25

　　　　 4.7 装配图…………………………………………………… 27

参文献…………………………………………………………… 30

　　　　　　　　　　　　　　　　　设计过程

　　此毕业设计工件名称为充电器外壳件，材料为ABS，收缩率为0.4%---0.6%。

一、产品技术要求和工艺分析

　　　1.1 产品技术要求

　　　1.1.1 产品设计图

1.产品图　　1.1.2 产品技术要求塑料零件的材料为ABS，其工件要求无气泡、残缺，表面有较高的光洁度，无杂质，性能可靠。2.2 塑件的工艺分析

　　 2.2.1尺寸和精度

　　　尺寸：塑件尺寸的大小受到塑料材料流动性好坏的制约，塑件尺寸越大，要求材料的流动性越好，流动性差的材料在模具型腔未充满前就已经固化或熔接不牢，导致制品缺陷和强度下降。

　　　尺寸精度：影响塑件制品尺寸精度的因素是比较复杂的，如模具各部分的制造精度，塑料收缩率，成型工艺及模具加工表面质量等等。本次设计是外壳的模具设计，精度采用的是IT12。

　　2.2.2 常用热塑性塑料成型特点

　　　虽然吸水性好，但高温时对水分比较敏感，会出现银丝、气泡及强度下降现象，所以加工前必须进行干燥处理，而且最好采用真空干燥法；熔融温度高，熔体黏度大，流动性差，所以成型时要求有较高的温度和压力；熔体黏度对温度十分敏感，一般采用提高温度的方法来增加熔融塑料的流动性。

　　　2.3 塑件材料性能此外壳是采用ABS注塑成的。查相关手册可知其特性。

　　　2.4工艺性分析

2.4.1该工件尺寸适中，一般精度要求为一模四腔，并要求不对其进行后加工。

2.4.2为满足制品表面质量及嵌件的定位精度，采用二板模侧口进胶。

　　　　2.4.3为了加工方便和模具装配方便，采用整体结构。 2.4.5按工件图纸经三维造型得

Vs=7.02L

查表6-1塑料ABS密度为1.02---1.08g/cm

单件塑料重量m=ρv =1.06×7.02≈7.44g

　　　3.成型零件的工作尺寸计算

　影响塑件尺寸精度的因素较为复杂，主要存在以下几方面（1）、零件的制造公差；（2）、设计时所估计的收缩率和实际收缩率之间的差异和生产制品时收缩率波动；（3）、模具使用过程中的磨损。以上三方面的影响表述如下：1、制造误差：△z=ai=a(0.45 +0.001D)其中，D — 被加工零件的尺寸，可被视为被加工模具零件的成型尺寸；△z — 成型零件的制造公差值；i — 公差单位；a — 精度系数，对模具制造最常用的精度等级。2 成型收缩率波动影响其中， — 塑件成型收缩率；LM — 模具成型尺寸；LS — 塑件对应尺寸。3 型腔磨损对尺寸的影响为简便计算，凡与脱模方向垂直的面不考虑磨损量，与脱模方向平行的面才考虑磨损。考虑磨损主要从模具的使用寿命来选定，磨损值随产量的增加而增大；此外，还应考虑塑料对钢材的磨损情况；同时还应考虑模具材料的耐模性及热处理情况，型腔表面是否镀铬、氮化等。有资料介绍，中小型模具的最大磨损量可取塑件总误差的1/6（常取0.02～0.05mm），而对于大的模具则应取1/6以下。但实际上对于聚烯烃（如像PP）、尼龙等塑料来说对模具的磨损是很小的，对小型塑件来说，成型零件磨损量对塑件的总误差有一定的影响，而对于大的塑件来说影响很小。

2.4.4由于工件要求采用一模四腔如图所示：

三维装配图.gif

三星手机充电器外壳注塑模设计.gif

装配图.gif

内容简介：: 目录第一章产品技术要求和工艺分析 21.1 产品技术要求 31.1.1产品设计图 31.1.2 产品技术要求 32.2 塑件的工艺分析 32.2.1 尺寸和精度 32.2.2常用热塑性塑料成型特点 42.3 塑件材料性能 42.4 制件成型工艺性能4 3.3成型零件的工作尺寸计算5第二章拟定成型方案及动作原理 72.1 分型面位置的确定 82.2 导柱、导套的设计 92.3 浇注系统的设计 92.3.1 主流道设计 102.3.2 分流道设计 112.3.3分流道的布置形式122.3.4 浇口设计 15第三章模架及注塑机的选择及成型零件设计 183.1 注塑机的选择 153.1.1外壳体积的计算 153.1.2外壳质量的计算 153.1.3 塑料注射机参数 163.1.4 选标准模架 173.2 注塑机相关参数的校核 183.2.1 注塑压力的校核 183.2.2 锁模力的校核 183.2.2模具与注塑机装模部位相关尺寸的校核 19第四章推出机构设计 194.1 推出机构的设计原理 194.2 推出机构 194.3 推出机构的结构设计要求 204.4 推出力的计算 224.5 推出机构的结构特点 244.6 冷却系统的设计 254.7 装配图 27参文献 302目录第一章产品技术要求和工艺分析 21.1 产品技术要求 31.1.1产品设计图 31.1.2 产品技术要求 32.2 塑件的工艺分析 32.2.1 尺寸和精度 32.2.2常用热塑性塑料成型特点 42.3 塑件材料性能 42.4 制件成型工艺性能4 3.3成型零件的工作尺寸计算5第二章拟定成型方案及动作原理 72.1 分型面位置的确定 82.2 导柱、导套的设计 92.3 浇注系统的设计 92.3.1 主流道设计 102.3.2 分流道设计 112.3.3分流道的布置形式122.3.4 浇口设计 15第三章模架及注塑机的选择及成型零件设计 183.1 注塑机的选择 153.1.1外壳体积的计算 153.1.2外壳质量的计算 153.1.3 塑料注射机参数 163.1.4 选标准模架 173.2 注塑机相关参数的校核 183.2.1 注塑压力的校核 183.2.2 锁模力的校核 183.2.2模具与注塑机装模部位相关尺寸的校核 19第四章推出机构设计 194.1 推出机构的设计原理 194.2 推出机构 194.3 推出机构的结构设计要求 204.4 推出力的计算 224.5 推出机构的结构特点 244.6 冷却系统的设计 25 4.7 装配图 27 参文献 30 设计过程此毕业设计工件名称为充电器外壳件，材料为ABS，收缩率为0.4%-0.6%。一、产品技术要求和工艺分析 1.1 产品技术要求 1.1.1 产品设计图1.产品图 1.1.2 产品技术要求塑料零件的材料为ABS，其工件要求无气泡、残缺，表面有较高的光洁度，无杂质，性能可靠。2.2 塑件的工艺分析 2.2.1尺寸和精度尺寸：塑件尺寸的大小受到塑料材料流动性好坏的制约，塑件尺寸越大，要求材料的流动性越好，流动性差的材料在模具型腔未充满前就已经固化或熔接不牢，导致制品缺陷和强度下降。尺寸精度：影响塑件制品尺寸精度的因素是比较复杂的，如模具各部分的制造精度，塑料收缩率，成型工艺及模具加工表面质量等等。本次设计是外壳的模具设计，精度采用的是IT12。2.2.2 常用热塑性塑料成型特点虽然吸水性好，但高温时对水分比较敏感，会出现银丝、气泡及强度下降现象，所以加工前必须进行干燥处理，而且最好采用真空干燥法；熔融温度高，熔体黏度大，流动性差，所以成型时要求有较高的温度和压力；熔体黏度对温度十分敏感，一般采用提高温度的方法来增加熔融塑料的流动性。2.3 塑件材料性能此外壳是采用ABS注塑成的。查相关手册可知其特性。2.4工艺性分析2.4.1该工件尺寸适中，一般精度要求为一模四腔，并要求不对其进行后加工。2.4.2为满足制品表面质量及嵌件的定位精度，采用二板模侧口进胶。2.4.3为了加工方便和模具装配方便，采用整体结构。 2.4.4由于工件要求采用一模四腔如图所示：2.4.5按工件图纸经三维造型得 Vs=7.02L查表6-1塑料ABS密度为1.02-1.08g/cm单件塑料重量m=v =1.067.027.44g3.成型零件的工作尺寸计算影响塑件尺寸精度的因素较为复杂，主要存在以下几方面（1）、零件的制造公差；（2）、设计时所估计的收缩率和实际收缩率之间的差异和生产制品时收缩率波动；（3）、模具使用过程中的磨损。以上三方面的影响表述如下：1、制造误差：z=ai=a(0.45 +0.001D)其中，D 被加工零件的尺寸，可被视为被加工模具零件的成型尺寸；z 成型零件的制造公差值；i 公差单位；a 精度系数，对模具制造最常用的精度等级。2 成型收缩率波动影响其中，塑件成型收缩率；LM 模具成型尺寸；LS 塑件对应尺寸。3 型腔磨损对尺寸的影响为简便计算，凡与脱模方向垂直的面不考虑磨损量，与脱模方向平行的面才考虑磨损。考虑磨损主要从模具的使用寿命来选定，磨损值随产量的增加而增大；此外，还应考虑塑料对钢材的磨损情况；同时还应考虑模具材料的耐模性及热处理情况，型腔表面是否镀铬、氮化等。有资料介绍，中小型模具的最大磨损量可取塑件总误差的1/6（常取0.020.05mm），而对于大的模具则应取1/6以下。但实际上对于聚烯烃（如像PP）、尼龙等塑料来说对模具的磨损是很小的，对小型塑件来说，成型零件磨损量对塑件的总误差有一定的影响，而对于大的塑件来说影响很小。在以上理论基础上，下面按平均收缩率来计算成型尺寸：根据所给数据：ABS的收缩率为Scq =0.5，考虑到实际的模具制造条件和工件的实际要求，成型零件是公差等级取IT12级。（1）制件尺寸转换：1）轴类尺寸（基轴制，公差上限为零，公差等于下偏差）外壳外径尺寸1：740+0.18 mm 74.180-0.18 mm外壳外径尺寸2：250+0.25 mm 25.250-0.21 mm 外壳高度尺寸1：（340.090）mm 34.0900-0.18 mm外壳高度尺寸2：（220.075）mm 22.0750-0.15 mm（2）外壳型腔径向尺寸： 1）740+0.18 mm 74.180-0.18 mm LM1 =（LS+LSScp3/4）0+z =（74.18+74.180.53/40.18）0+0.06= 74.4150+0.06 mm 2）250+0.25 mm 25.210-0.25 mm LM2 =（LS+LSScp3/4）0+z =（25.21+25.210.53/40.25）0+0.062= 25.14850+0.062 mm（3）外壳型腔高度尺寸： 1）（340.090）mm 34.0900-0.18 mm HM1 =（HS+HSScp2/3）0+z =（34.090+34.0900.52/30.18）0+0.06 = 34.055450+0.06 mm 2）（220.075）mm 22.0750-0.15 mmHM2 =（HS+HSScp2/3）0+z=（22.075+22.0750.52/30.15）0+0.05= 22.0203750+0.05 mm LS塑件外型径向基本尺寸的最大尺寸（mm） HS塑件外型高度基本尺寸的最大尺寸（mm）塑件公差 z模具制造公差，一般取（1/31/4）外壳其余局部尺寸按照收缩率相应地缩放。二、拟定成型方案及动作原理2.1 分型面位置的确定如何确定分型面，需要考虑的因素比较复杂。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较，从几种方案中优选出较为合理的方案。选择分型面时一般应遵循以下几项原则：a）分型面应选在之间外形最大轮廓处，即选在制件的截面积最大处，否则制件不能从型腔中取出；这是一个首要原则，因为我们设置分型面的目的，就是为了能够顺利从型腔中脱出制品。根据这个原则，分型面应首选在塑料制品最大的轮廓线上，最好在一个平面上，而且此平面与开模方向垂直。分型的整个廓形应呈缩小趋势，不应有影响脱模的凹凸形状，以免影响脱模。b）分型面的选择应尽可能使制件在开模后留在推出机构一侧，以便于制件顺利脱模，推出机构一般设在动模一侧；c)尽量避免侧向抽芯塑料注射模具，应尽可能避免采用侧向抽芯，因为侧向抽芯模具结构复杂，并且直接影响塑件尺寸、配合的精度，且耗时耗财，制造成本显著增加，故在万不得己的情况下才能使用.d）应保证制件精度要求；e)使型腔深度最浅模具型腔深度的大小对模具结构与制造有如下三方面的影响：1)目前模具型腔的加工多采用电火花成型加工，型腔越深加工时间越长，影响模具生产周期，同时增加生产成本。 2)模具型腔深度影响着模具的厚度。型腔越深，动、定模越厚。一方面加工比较困难；另一方面各种注射机对模具的最大厚度都有一定的限制，故型腔深度不宜过大。 3)型腔深度越深，在相同起模斜度时，同一尺寸上下两端实际尺寸差值越大，如图2。若要控制规定的尺寸公差，就要减小脱模斜度，而导致塑件脱模困难。因此在选择分型面时应尽可能使型腔深度最浅。 f）应考虑外观要求；不要在制件的重要表面开设分型面，还应考虑在分型面处所产生的飞翅是否容易清除。g）使分型面容易加工；分型面精度是整个模具精度的重要部分，力求平面度和动、定模配合面的平行度在公差范围内。因此，分型面应是平面且与脱模方向垂直，从而使加工精度得到保证。如选择分型面是斜面或曲面，加工的难度增大，并且精度得不到保证，易造成溢料飞边现象。h）有利于模具的制造；i）有利于排气；分型面应尽量使塑料熔体的料流末端重合，从而有利于排气。对中、小型塑件因型腔较小，空气量不多，可借助分型面的缝隙排气。 j) 应考虑成型面积的影响；制件在分型面上投影面积越大，所需的锁模力越大，设备也越大。所以，应尽量减小制件在合模分型面上的投影面积。综上所述，选择注射模分型面影响的因素很多，总的要求是顺利脱模，保证塑件技术要求，模具结构简单制造容易。当选定一个分型面方案后，可能会存在某些缺点，再针对存在的问题采取其他措施弥补，以选择接近理想的分型面的位置如下图所示蓝色与黄色中间即为分型面2.2 导柱、导套的设计导柱与导套的配合形式有多种：（1）带头导柱与模板导向孔直接配合；（2）带头导柱与带头导套配合；（3）带头导柱与直接导套配合；（4）有肩导柱与直导套配合；（5）有肩导柱与带头导套配合；（6）导柱与导套分别固定在两块模板中配合。本设计采用的如下图所示2.3 浇注系统的设计浇注系统是指从注塑机喷嘴进入模具开始，到型腔入口为止的那一段流道普通模具的浇注系统由主流道、分流道、浇口、冷料井几部分组成。2.3.1 主流道设计主流道与注射机喷嘴在同一轴心线上，熔体在主流道中并不改变流动方向。主流道的形状与尺寸对塑料熔体的流动速度和充模时间有较大的影响，因此，设计时必须使熔体的热量损失和压力损失最小。(1).由于主流道要与高温塑料和注塑机喷嘴反复接触和碰撞，通常不直接开在定模板上，而是将它单独设计成主流道衬套镶入定模板内。主流道断面一般为圆形，为了让主流道凝料能顺利地从浇口套中拔出，主流道设计成圆锥形，其锥角为26，小端直径 D比注射机喷嘴直径大0.51mm。由于小端的前面是球面，其深度为35 mm，注射机喷嘴的球面在该位置与模具接触并且贴合，因此，要求主流道球面半径R比喷嘴球面半径r大0.51 mm。主流道的长度应尽量短，以减少压力损失，其长度值一般不超过70 mm。(2). 主流道衬套的形式主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，属易损件，对材料要求较严，因而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式（俗称浇口套，这边称唧咀），以便有效的选用优质钢材单独进行加工和热处理。唧咀都是标准件，只需去买就行了。常用唧咀分为有托唧咀和无托唧咀两种下图为前者，有托唧咀用于配装定位圈。唧咀的规格有12，16，20 等几种。由于注射机的喷嘴半径为10，所以唧咀的为R11。浇口套的选用：进料口直径：D=d+(0.51)mm=314mm式中d为注塑机喷嘴口直径。球面凹坑半径：R=r+(0.51)mm=10+111mm式中r为注塑机喷嘴球头半径。因此本次设计选用：=2，D=4 mm，深度为3 mm，主流道球面半径R=11mm，主流道的长度为70mm。3). 主流道衬套的固定因为采用的有托唧咀，所以用定位圈配合固定在模具的面板上。定位圈也是标准件，外径为100mm，内径36mm。具体固定形式如下图所示：2.3.2 分流道设计在多型腔或单型腔多浇口（塑件尺寸大）时应设置分流道，分流道是指主流道末端与浇口之间这一段塑料熔体的流动通道。它是浇注系统中熔融状态的塑料由主流道流入型腔前，通过截面积的变化及流向变换以获得平稳流态的过渡段。因此分流道设计应满足良好的压力传递和保持理想的充填状态，并在流动过程中压力损失尽可能小，能将塑料熔体均衡地分配到各个型腔。分流道的作用是改变熔体流向，使其以平稳的流态均衡地分配到各个型腔。设计时应注意尽量减少流动过程中的热量损失与压力损失。分流道开设在动、定模分型面的两侧或任意一侧，其截面形状应尽量使其比表面积（流道表面积与其体积之比）小，在温度较高的塑料熔体和温度相对较低的模具之间提供较小的接触面积，以减少热量损失。常用的分流道截面有圆形、梯形、U形、半圆形及矩形等几种形式。圆形截面的比表面积最小，但需开设在分型面的两侧，在制造时一定要注意模板上两部分形状对中吻合。分流道截面尺寸视塑料品种、制件尺寸、成型工艺条件以及流道的长度等因素来确定。通常圆形截面分流道直径为210 mm，对流动性较差的聚碳酸酯、聚砜等分流道直径可大至10 mm，对于大多数塑料，分流道截面直径常取56 mm。根据型腔在分型面上的排布情况，分流道的长度要尽可能短，且弯折少，以便减少压力损失和热量损失，节约塑料原材料和减少能耗。由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有内部的熔体流动状态比较理想，因此，分流道表面粗糙度要求不能太低，一般 Ra取1.6 mm左右，这可增加对外层塑料熔体的流动阻力，使外层塑料冷却皮层固定，形成绝热层。实际加工时，用铣床铣出流道后，少为省一下模，省掉加工纹理就行了。（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。）本次设计选用：圆形截面分流道，分流道截面直径为6 mm，分流道长度为60.14 mm，Ra=3.2mm。 2.3.3 分流道的布置形式分流道在分型面上的布置与前面所述型腔排列密切相关，有多种不同的布置形式，但应遵循两方面原则：即一方面排列紧凑、缩小模具板面尺寸；另一方面流程尽量短、锁模力力求平衡。本模具的流道布置形式采用平衡式，如下图：2.3.4 浇口设计浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的通道，除直接浇口外，它是浇注系统中截面最小的部分，但却是浇注系统的关键部分，浇口的位置、形状及尺寸对塑件性能和质量的影响很大。1. 浇口的选用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截面积的突然变化，使分流道输送来的塑料熔体的流速产生加速度，提高剪切速率，使其成为理想的流动状态，迅速面均衡地充满型腔，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，同时还起着封闭型腔防止塑料熔体倒流，并便于浇口凝料与塑件分离的作用。我们采用的是侧浇口。侧浇口又称边缘浇口，国外称之为标准浇口。侧浇口一般开设在分型面上，塑料熔体于型腔的侧面充模，其截面形状多为矩形狭缝，调整其截面的厚度和宽度可以调节熔体充模时的剪切速率及浇口封闭时间。这灯浇口加工容易，修整方便，并且可以根据塑件的形状特征灵活地选择进料位置，因此它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较强；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具体到这套模具，其浇口形式及尺寸如下图所示。浇口各部分尺寸都是取的经验值。实际加工中，是先用圆形铣刀铣出直径为6的分流道，再将材料进行热处理，然后做一个铜公（电极）去放电，用电火花打出这个浇口来的。2. 浇口位置的选择模具设计时，浇口的位置及尺寸要求比较严格，初步试模后还需要进一步修改浇口尺寸，无论采用何种浇口，其开设位置对塑件成型性能及质量影响很大，因此,合理选择浇口的开设位置是提高质量的重要环节，同时浇口位置的不同还影响模具结构。总之，要使塑件具有良好的性能与外表，一定要认真考虑浇口位置的选择，通常考虑以下几项原则：1）在设计浇口位置时，必要时应进行流动比的校核，即熔体流程长度与厚度之比的校核；2）浇口开设的位置应有利于熔体流动和补缩；3）交口位置应设在熔体流动时能量损失最小的部位，并有利于型腔内气体的排出；4）浇口位置的选择要避免制件变形；5）浇口位置应避免塑料制件产生熔接痕；6）防止料流将型芯或嵌件挤压变形。根据本塑件的特性，综合考虑以上几项原则，该零件的进浇口设在红色面上进胶 3. 浇注系统的平衡对于中小型塑件的注射模具己广泛使用一模多腔的形式，设计应尽量保证所有的型腔同时得到均一的充填和成型。一般在塑件形状及模具结构允许的情况下，应将从主流道到各个型腔的分流道设计成长度相等、形状及截面尺寸相同（型腔布局为平衡式）的形式，否则就需要通过调节浇口尺寸使各浇口的流量及成型工艺条件达到一致，这就是浇注系统的平衡。显然，我们设计的模具是平衡式的，即从主流道到各个型腔的分流道的长度相等，形状及截面尺寸都相同。4. 冷料穴的设计在完成一次注射循环的间隔，考虑到注射机喷嘴和主流道入口这一小段熔体因辐射散热而低于所要求的塑料熔体的温度，从喷嘴端部到注射机料筒以内约1025mm 的深度有个温度逐渐升高的区域，这时才达到正常的塑料熔体温度。位于这一区域内的塑料的流动性能及成型性能不佳，如果这里温度相对较低的冷料进入型腔，便会产生次品。为克服这一现象的影响，用一个井穴将主流道延长以接收冷料，防止冷料进入浇注系统的流道和型腔，把这一用来容纳注射间隔所产生的冷料的井穴称为冷料穴。冷料穴一般开设在主流道对面的动模板上（也即塑料流动的转向处），其标称直径与主流道大端直径相同或略大一些，深度约为直径的11.5 倍，最终要保证冷料的体积小于冷料穴的体积，冷料穴有六种形式，常用的是端部为Z 字形和拉料杆的形式，具体要根据塑料性能合理选用。实际上只要将分流道顺向延长一段距离就行了。选用底部带有推杆的的冷料井，倒锥孔冷料井的底部由一根推杆组成，推杆装于推杆固定板上，因此它常与推杆或推管脱模机构连用。5. 排气系统的设计由于本模具属小型模具，可利用型芯、顶杆、镶拼件、分型面等的间隙排气三选用模架3.1型腔强度和刚度计算为了方便加工和热处理其型腔为镶拼结构。因为型腔为整体式，因此型腔的强度和刚度按型腔为整体式进行计算。由于壁厚计算较麻烦也可参考经验数据，查模具设计指导型腔侧壁厚s =26mm3.1.1初选注射机注射量：该料制件单件重m=7.44g 浇注系统重量计算大致为m=v =3.53.5 3.141141.065g 则注射机注塑量m=V/0.8 = 17/0.8 = 18.5g。 m机额定注射量 m塑塑件与浇注系统凝料重量和。（3）注射压力 P注P成型查表65 ABS塑料成型时的注射压力P成型=70140Mpa。 (4) 锁模力锁模力PF 式中 P 塑料成型时型腔压力，pp塑料型腔压力P =30Mpa。 F 浇注系统和塑件在分型面上的投影面积和。各型腔及浇注系统及各型腔在分型面上的投影面积 F = （3.14 7+3206+3.1457.8） = 11004 mm PF = 33.411004 N = 367 KN 根据以上分析，计算，查表624初选注射机型号为XS-ZY-125。注射机XS-ZY-125有关技术参数如下： 3.2 塑料注射机参数查注塑模设计手册（软件版）热塑性塑料注射机型号和主要技术规格，根据计算所得的总体积和质量可初选XS-ZY-125机。塑料注射机参数的规格如下表1：型号 XS-ZY-125螺杆(柱塞)直径（mm） 30 42 45最大理论注射容量（cm 3） 104 125 146注射压力（N/2）（12000） 14600 11900 10400锁模力（KN）（1000） 900最大注射面积（cm2）（300） 320最大模具厚度H（mm） 350最小模具厚度H1（mm） 200 （145+10）模板最大距离L0（mm） 600模板行程L1（mm）（375） 300喷嘴圆弧半径R（mm） 10喷嘴孔径d（mm） 4喷嘴移动距离（mm） 210表13.3选标准模架根据以上分析计算以及型腔尺寸及位置尺寸可确定模架的结构形式和规格，查表7-1、7-3 由于制品形状及设计结构原因标准模架，所以采用标准模架定模座板（mm）： 25 A板（mm）： 70 B板（mm）: 110 模脚（mm）： 80 动模座板（mm）： 25模具厚度 H = 25+70+110+80+25 = 310mm模具外形尺寸：350320310mm 34 校核注塑机注射量、锁模力、注射压力、模具厚度的校核 : 由于在初选注射机和选用模架时是根据以上的技术参数及计算壁厚等因素所选用的。所以注射量、锁模力、注射压力、模具厚度不必进行校核。已符合所选注射机要求。开模行程校核 : 注射机最大开模行程S S h件+h浇+a+(510)mm 式中 h件塑料制品高度（mm） h浇浇注系统高度（mm） 2 h件+2 h浇+(510) = 26+2100+10 =222 mm 均满足要求模具在注射机上的安装从模架外形尺寸看小于注射机拉杆空间采用压板固定模具，所以选注射机规格满足要求。3.5 模具与注塑机装模部位相关尺寸的校核各种型号的注塑机安装部位的形状尺寸各不相同。设计模具时应校核的主要项目有：喷嘴尺寸、定位圈尺寸、最大模厚、最小模厚、模板的平面尺寸和模具安装用螺钉位置尺寸等。现校核如下：a）喷嘴直径：主流道始端口径6 mm喷嘴孔径d=4 mm；合乎要求；b）定位孔与定位圈的尺寸校核：定位圈直径100mm125mm；合乎要求；c）最大模具厚度H与最小模具厚度H1的校核：模具厚度为310 mm，在200350之间，符合要求；到此，注塑机的各项相关工艺参数均已校核通过。3.6推出结构设计（1）推件力计算 F = Ap(ucos-sin)+qA1 A 2Rh = 3.141677.24 = 3880 mm Ft = 38801.210(0.3cos3.08sin3.08) /10+0.093.1428.9N = 410N（1）确定顶出方式：由于产品外表面要求无顶杆痕，所以采取顶杆推出.四、推出机构设计4.1 推出机构的设计原理在注射成型的每个周期中，将塑料制件及浇注系统凝料从模具中脱出的机构称为推出机构，也称为顶出机构或脱模机构。推出机构的动作通常是由安装在注塑机上的机械顶杆或液压缸的活塞杆来完成的。4.2 推出机构4.2.1推出机构的结构组成。推出机构一般由推出、复位和导向零件组成，如图所示： 1推杆 2打料杆 3弹簧 4 推杆固定板 5推板 6支撑钉（1）在图中，推出部件由推杆和打料杆组成，它们固定在推杆固定板4和推板5之间，两板用螺钉固定连接，注射机的顶出力作用在推板上。（2）为了使推杆回到原来的位置，就要设计复位装置。本图设计利用压缩弹簧的回复力使推出机构复位，其复位先于合模动作完成。使用弹簧复位结构简单，但必须注意弹簧要有足够的弹力，如弹簧失效，要及时更换。（3）支承钉6有两个作用：一是使推板与动模座板之间形成间隙，以保证平面度和清除废料及杂物（多用于压缩压注模机构中）；另一作用是通过调节支承钉的厚度来调节推杆的位置及推出距离。 4.3 推出机构的结构设计要求（1）制件留在动模上；（2）制件在推出过程中不变形、不损坏；（3）不损坏制件的外观质量；（4）合模时应使推出机构正确复位；（5）推出机构动作可靠；（6）要求推出机构本身要有足够的强度和刚度。44 推出力的计算在注塑动作结束后，制件在模内冷却定型，由于体积收缩，对型芯产生包紧力，当其从模具中推出时，就必须克服因包紧力而产生的摩擦力。对于不带通孔的筒、壳类塑料制件，脱模推出时还需克服大气压力。制件在脱模时型芯的受力分析情况如图所示：开模脱模时所需的脱模力最大，其后推出力的作用仅仅是为了克服推出机构移动的摩擦力，所以计算脱模力的时候，总是计算刚开始脱模时的初始脱模力。由于推出力Ft的作用，使制件对型芯的总压力（制件收缩引起）降低了Ftsin,因此，推出时的摩擦力Fm为： Fm=(Fb-Ftsin)m 式中 Fm脱模时型芯受到摩擦力，N； Fb制件对型芯的包紧力，N； Ft脱模力（推出力），N；脱模斜度，（） m制件对钢的摩擦因数，约为0.10.3。根据力的平衡的原理，可列出平衡方程式： Ft=0故： Fmcos- Ft - Fbsin=0经整理后得： Ft = Fb (mcos-sin)/（1+m cossin）因实际上摩擦因数m较小，sin更小，cos也小于1，故忽略mcossin，上式简化为： Ft = Fb (mcos-sin)=Ap(mcos-sin)式中 A制件包络型芯的面积，m2； p制件对型芯单位面积上的包紧力。一般情况下，模外冷却的制件，p取2.41073.9107 Pa；模内冷却的制件， p取0.81071.2107 Pa。本套模具的脱模力计算为：型腔脱模力： p为1107； m为0.2；为40型芯脱模力： p为3107； m为0.2；为50型腔 Ft = 165N型芯 Ft = 375N从上式可以看出,脱模力的大小与制件壁厚、垂直于脱模方向制件的投影面积、型芯长度、塑料的收缩率、脱模斜度有关，同时也与塑料和钢（型芯材料）之间的摩擦因数有关。另外，还与型芯数目有关。实际上，影响脱模力的因素很多，在计算公式中不能一一反映，以上公式只能做大概分析和估算。45 推出机构的结构特点（1）推出机构的导向与复位1）推出机构的导向装置。推出机构在注塑机工作时，每开合模一次，就往复运动一次，除了推杆、推管和复位杆与模板的滑动配合以外，其余部分均处于浮动状态。推杆固定板与推杆的重量不应作用在推杆上，而应由导向零件来支承。为了保证制件顺利脱模、各个推出部件运动灵活以及推出元件的可靠复位，防止推杆在推出过程中出现歪斜和扭曲现象，必须有导向装置配合使用。2）推出机构的复位机构。推出机构在开模推出制件后，为下一次的注射成型做准备，还必须使推出机构复位，以便恢复完整的模腔，这就必须设计复位装置。复位装置的类型有复位杆复位装置和弹簧复位装置。复位杆复位。使推出机构复位最简单、最常用的方法是在推杆固定板上安装复位杆。复位杆为圆形截面，每副模具一般设置4根复位杆，其位置应对称设在推杆固定板的四周，以便推出机构在合模时能平稳复位。弹簧复位。利用压缩弹簧的回复力使推出机构复位，其复位先于合模动作之前完成。使用弹簧复位结构简单，但必须注意弹簧要有足够的弹力，如弹簧失效，要及时更换。本套模具使用的是复位杆复位。（2）一次推出机构1）推杆推出机构。推杆推出机构是推出机构中最简单、最常见的一种形式。由于设置推杆的自由度较大，而且推杆截面大部分为圆形，容易达到推杆与模板或型芯上推杆孔的配合精度，推杆推出的运动阻力小，推出动作灵活可靠，损坏后也便于更换，因此在生产中广泛的应用。但由于推杆的推出面积一般比较小，容易引起较大的局部应力而顶穿制件或使制件变形，所以推杆推出机构很少用于脱模斜度阻力大的管类或箱类制件。推杆的基本形状。如图所示：开模脱模时所需的脱模力最大，其后推出力的作用仅仅是为了克服推出机构移动的摩擦力，所以计算脱模力的时候，总是计算刚开始脱模时的初始脱模力。由于推出力Ft的作用，使制件对型芯的总压力（制件收缩引起）降低了Ftsin,因此，推出时的摩擦力Fm为： Fm=(Fb-Ftsin)m 式中 Fm脱模时型芯受到摩擦力，N； Fb制件对型芯的包紧力，N； Ft脱模力（推出力），N；脱模斜度，（） m制件对钢的摩擦因数，约为0.10.3。根据力的平衡的原理，可列出平衡方程式： Ft=0故： Fmcos- Ft - Fbsin=0经整理后得： Ft = Fb (mcos-sin)/（1+m cossin）因实际上摩擦因数m较小，sin更小，cos也小于1，故忽略mcossin，上式简化为： Ft = Fb (mcos-sin)=Ap(mcos-sin)式中 A制件包络型芯的面积，m2； p制件对型芯单位面积上的包紧力。一般情况下，模外冷却的制件，p取2.41073.9107 Pa；模内冷却的制件， p取0.81071.2107 Pa。本套模具的脱模力计算为：型腔脱模力： p为1107； m为0.2；为40型芯脱模力： p为3107； m为0.2；为50型腔 Ft = 165N型芯 Ft = 375N从上式可以看出,脱模力的大小与制件壁厚、垂直于脱模方向制件的投影面积、型芯长度、塑料的收缩率、脱模斜度有关，同时也与塑料和钢（型芯材料）之间的摩擦因数有关。另外，还与型芯数目有关。实际上，影响脱模力的因素很多，在计算公式中不能一一反映，以上公式只能做大概分析和估算。46 推出机构的结构特点（1）推出机构的导向与复位1）推出机构的导向装置。推出机构在注塑机工作时，每开合模一次，就往复运动一次，除了推杆、推管和复位杆与模板的滑动配合以外，其余部分均处于浮动状态。推杆固定板与推杆的重量不应作用在推杆上，而应由导向零件来支承。为了保证制件顺利脱模、各个推出部件运动灵活以及推出元件的可靠复位，防止推杆在推出过程中出现歪斜和扭曲现象，必须有导向装置配合使用。2）推出机构的复位机构。推出机构在开模推出制件后，为下一次的注射成型做准备，还必须使推出机构复位，以便恢复完整的模腔，这就必须设计复位装置。复位装置的类型有复位杆复位装置和弹簧复位装置。复位杆复位。使推出机构复位最简单、最常用的方法是在推杆固定板上安装复位杆。复位杆为圆形截面，每副模具一般设置4根复位杆，其位置应对称设在推杆固定板的四周，以便推出机构在合模时能平稳复位。弹簧复位。利用压缩弹簧的回复力使推出机构复位，其复位先于合模动作之前完成。使用弹簧复位结构简单，但必须注意弹簧要有足够的弹力，如弹簧失效，要及时更换。本套模具使用的是复位杆复位。（2）一次推出机构1）推杆推出机构。推杆推出机构是推出机构中最简单、最常见的一种形式。由于设置推杆的自由度较大，而且推杆截面大部分为圆形，容易达到推杆与模板或型芯上推杆孔的配合精度，推杆推出的运动阻力小，推出动作灵活可靠，损坏后也便于更换，因此在生产中广泛的应用。但由于推杆的推出面积一般比较小，容易引起较大的局部应力而顶穿制件或使制件变形，所以推杆推出机构很少用于脱模斜度阻力大的管类或箱类制件。推杆的基本形状。如图所示：a）直通式推杆，尾部采用台肩固定，是最常用的形式； b）阶梯式推杆，由于工作部分较细，故在其后部加粗以提高刚度，一般在直径d小于2.53 mm时采用； c）顶盘式推杆，这种推杆加工起来比较困难，装配时也与其他推杆不同，需从动模型芯插入，端部用螺钉固定在推杆固定板上，适合于深筒形制件的推出。这套模具选用的是直通式推杆，如图：1、型腔结构特点1）整体式型腔它是在整块金属模板上加工而成的，其特点是牢固、不易变形，不会使制件产生拼接痕迹。但是由于整体式型腔加工不方便，热处理不方便，所以其常用于形状简单的中、小型模具中。2）组合式型腔组合式型腔由两个以上的零件组合而成，按组合方式不同有以下几种结构形式：整体嵌入式型腔、局部镶嵌式型腔、底部镶拼式型腔、四壁拼合式型腔。这套模具所选用的是整体嵌入式型腔，其特点是小型制件在采用多型腔模具成型时，

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