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打印机卡扣注塑模设计【带UG三维图】【23张图纸】【优秀】

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打印机卡扣注塑模设计

19页 11000字数+说明书+UG三维图+23张CAD图纸【详情如下】

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摘要-------------------------------------------------2

绪论 -----------------------------------------------3

第一章零件材料的选择及其材料性能-----------------4

1.1 制品材料的选择依据-------------------------4

　　　　1.1．1 PS聚苯乙烯--------------------------4

　　　　　1．1．2 PS主要技术指标--------------------4

1.2 分析计算-----------------------------------5

第二章塑料注射成型模具的设计---------------------7

2、1注射机类型的选择--------------------------7

2、2注射机有关工艺参数的校核-----------------7

　　　　2、2、1注射量的校核-----------------------7

　　　　2、2、2锁模压力的校核---------------------8

　　　　2、2、3注射压力的校核--------------------8

　　　　2、2、4注射速率---------------------------8

　　　　2、2、5模具闭合厚度的校核-----------------8

第三章成型零件的设计-----------------------------9

3、1型腔分型面的设计-------------------------9

3.2排气槽的设计---------------------------------9

　　　3.3成型零件的设计-------------------------9

3、3、1凹模的结构设计-----------------------9

3、3、2型芯结构设计-------------------------9

3、3、3成型零件工件尺寸----------------------9

3、3、3、1型腔与型芯的尺寸计算--------------10

3、4塑件脱模机构的设计-----------------------13

　　　3、5脱模力计算------------------------------14

3、6侧向分型与抽芯机构设计-------------------15

第四章浇注系统的设计

4、1主流道的设计-------------------- -------------17

4、2浇口的设计------------------------------------18

第5章塑料温控系统设计----------------------------19

第6章标准模架的选择------------------------------21

参考文献------------------------------------------22

摘要

Abstract

　　近年来，我国塑料模具水平已有比较大提高。大型塑料模具已能生产单套重量达50t以上的注塑模，精密机床塑料模的精度已可达到3μm，制件精度为0.5μm的小模数齿轮模具及达到高光学要求车灯模具等也已能生产，多腔的塑料模已能生产7800腔的塑封模，高速模具方面已能生产4m/min以上挤出速度高速塑料异型材挤出模及主型材双腔共挤、双色共挤、软硬共挤、后共挤、再生料共剂出和低发泡钢塑共挤等各种模具。在生产手段上，模具企业设备数控化率已有较大提高，CAD/CAE/CAM技术的应用面大为扩大，高速加工及RP/RT等先进技术的采用已越来越多。模具标准件使用覆盖率及模具商品化率都已有较大幅度的提高，热流道模具的比例也有较大提高。

　　在实际生产生活中，我们经常遇到因为卡扣类零件的密封的问题而苦恼，为什么呢?因为正常情况下，在不添加任何密封材料时仅仅用卡扣连接是起到意想不到的密封效果.近年来,市面上出现了一种新型的密封连接材料叫卡扣，这样卡扣筒便应运而生了！从经济角度上考虑此卡扣的成本必须很低，因为塑料的价格本来就不高，如果成本太大就不划算了；从加工性来讲，这种卡扣又不能太复杂，可以说是越简单越好；从材料来讲，卡扣很薄很软不需要连接性太强的产品再合适不过啦，选用一种经济实惠的材料更加重要！目前这种产品已经研制成功并以上市，我在看到这成品时便想利用自己的所学根据现实的产品做一套生产这样产品的模具。

卡扣是连接的工具，考虑到其产量很大,造价的因素，故采用一模多腔模具批量生产。此塑件因为间有通孔故需采用侧抽芯来完成分型才能生产出所需产品。此塑件结构较简单宜采用两板模就可以了，为了增加成型效果需加上热流道。

注塑成型是现代塑料工业中的一种重要的加工方法之一 ,世界上注塑模的产量约占塑料成型模具总产量的 50 %以上 ,家电盒型注塑产品需求量正不断增，注塑成型能一次成型形状复杂、尺寸精确的制品 ,适合效率、大批量的生产方式 ,以发展成为热塑性塑料和部分热固性塑料最主要的成型加工方法，注塑模具的设计与制造主要依赖于设计者的经验和技师的制造技艺 ,一般需要经过反复调试和修模才能正式投入生产 ,这种传统的生产方式不仅使产品的生产周期延长 ,生产成本增加 ,而且难以证产品的质量，要解决这些问题 ,必须以科学分析的方法 ,研究各个成型过程的关键技术，塑料注塑成型是一个复杂的加工与物理过程 ,为实现注塑产品的更新换代 ,提高企业的竞争能力 ,必须进行注塑模具设计与制造及成型过程分析的 CAD/ CAM/ CAE集成技术的研究国外注塑模 CAD/ CAM/ CAE 技术研究的成果有关统计数据表明:采用注塑模 CAD/ CAE/CAM 技术能使设计时间缩短 50 %,制造时间缩短 30 %,成本下降 10 %,塑料节省 7 % 注塑模计算机模拟技术正朝着与 CAD/ CAE无缝整体集成方向发展 ,注塑 CAD 所构造的几何模型为实现注塑模 CAE技术提供了基本的几何拓扑信息和特征信息 ,注塑模 CAE的目标是通过对塑料材料性能的研究和注射成型工艺过程的模拟和分析 ,为塑料制品的设计、材料选择、模具设计、注射成型工艺的制定及注射成型工艺过程的控制供科学依据。现时国际上占主流地位的注射模CAD软件有Pro/E、I-DEAS、UG、SolidWorks等；结构分析软件有MSC、Analysis等；

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内容简介：: 目录摘要- - 2绪论 -3 第一章零件材料的选择及其材料性能- -4 1.1 制品材料的选择依据-41.11 PS聚苯乙烯-4112 PS主要技术指标-4 1.2 分析计算-5第二章塑料注射成型模具的设计-7 2、1注射机类型的选择-7 2、2注射机有关工艺参数的校核-72、2、1注射量的校核-72、2、2锁模压力的校核-82、2、3注射压力的校核- -82、2、4注射速率-82、2、5模具闭合厚度的校核-8第三章成型零件的设计- -9 3、1型腔分型面的设计- -93.2排气槽的设计-93.3成型零件的设计-9 3、3、1凹模的结构设计-9 3、3、2型芯结构设计-9 3、3、3成型零件工件尺寸-9 3、3、3、1型腔与型芯的尺寸计算-10 3、4塑件脱模机构的设计-13 3、5脱模力计算-14 3、6侧向分型与抽芯机构设计-15第四章浇注系统的设计 4、1主流道的设计- -17 4、2浇口的设计-18第5章塑料温控系统设计-19第6章标准模架的选择-21.22参考文献-22 摘要 Abstract 近年来，我国塑料模具水平已有比较大提高。大型塑料模具已能生产单套重量达50t以上的注塑模，精密机床塑料模的精度已可达到3m，制件精度为0.5m的小模数齿轮模具及达到高光学要求车灯模具等也已能生产，多腔的塑料模已能生产7800腔的塑封模，高速模具方面已能生产4m/min以上挤出速度高速塑料异型材挤出模及主型材双腔共挤、双色共挤、软硬共挤、后共挤、再生料共剂出和低发泡钢塑共挤等各种模具。在生产手段上，模具企业设备数控化率已有较大提高，CAD/CAE/CAM技术的应用面大为扩大，高速加工及RP/RT等先进技术的采用已越来越多。模具标准件使用覆盖率及模具商品化率都已有较大幅度的提高，热流道模具的比例也有较大提高。在实际生产生活中，我们经常遇到因为卡扣类零件的密封的问题而苦恼，为什么呢?因为正常情况下，在不添加任何密封材料时仅仅用卡扣连接是起到意想不到的密封效果.近年来,市面上出现了一种新型的密封连接材料叫卡扣，这样卡扣筒便应运而生了！从经济角度上考虑此卡扣的成本必须很低，因为塑料的价格本来就不高，如果成本太大就不划算了；从加工性来讲，这种卡扣又不能太复杂，可以说是越简单越好；从材料来讲，卡扣很薄很软不需要连接性太强的产品再合适不过啦，选用一种经济实惠的材料更加重要！目前这种产品已经研制成功并以上市，我在看到这成品时便想利用自己的所学根据现实的产品做一套生产这样产品的模具。卡扣是连接的工具，考虑到其产量很大,造价的因素，故采用一模多腔模具批量生产。此塑件因为间有通孔故需采用侧抽芯来完成分型才能生产出所需产品。此塑件结构较简单宜采用两板模就可以了，为了增加成型效果需加上热流道。注塑成型是现代塑料工业中的一种重要的加工方法之一 ,世界上注塑模的产量约占塑料成型模具总产量的 50 %以上 ,家电盒型注塑产品需求量正不断增，注塑成型能一次成型形状复杂、尺寸精确的制品 ,适合效率、大批量的生产方式 ,以发展成为热塑性塑料和部分热固性塑料最主要的成型加工方法，注塑模具的设计与制造主要依赖于设计者的经验和技师的制造技艺 ,一般需要经过反复调试和修模才能正式投入生产 ,这种传统的生产方式不仅使产品的生产周期延长 ,生产成本增加 ,而且难以证产品的质量，要解决这些问题 ,必须以科学分析的方法 ,研究各个成型过程的关键技术，塑料注塑成型是一个复杂的加工与物理过程 ,为实现注塑产品的更新换代 ,提高企业的竞争能力 ,必须进行注塑模具设计与制造及成型过程分析的 CAD/ CAM/ CAE集成技术的研究国外注塑模 CAD/ CAM/ CAE 技术研究的成果有关统计数据表明:采用注塑模 CAD/ CAE/CAM 技术能使设计时间缩短 50 %,制造时间缩短 30 %,成本下降 10 %,塑料节省 7 % 注塑模计算机模拟技术正朝着与 CAD/ CAE无缝整体集成方向发展 ,注塑 CAD 所构造的几何模型为实现注塑模 CAE技术提供了基本的几何拓扑信息和特征信息 ,注塑模 CAE的目标是通过对塑料材料性能的研究和注射成型工艺过程的模拟和分析 ,为塑料制品的设计、材料选择、模具设计、注射成型工艺的制定及注射成型工艺过程的控制供科学依据。现时国际上占主流地位的注射模CAD软件有Pro/E、I-DEAS、UG、SolidWorks等；结构分析软件有MSC、Analysis等；注射过程数值分析软件有MoldFlow等；数控加工软件有MasterCAM、Cimatron等。此次选题能全面反映培养目标，与本专业密切相关，能结合社会生产实际或科研实践，工程性强，现实意义明显，具有相当的先进性、深度和难度。在本次手机模具设计毕业设计中，采取将模具计内容同CAD/CAM/CAE紧密结合在一起，通过先进的软件仿真，可以随时发现自己在每一步设计中的不合理处，会找出各种解方案让设计趋于合理，同时掌握了最先进的计，加工及分析技术，提高了学生的学习兴趣和创新能力，使毕业设计真正成为了学生实际工作前的一全过程模拟。通过本次设计，应使我们在下述基本能力上得到培养和锻炼：塑料制品的设计及成型工艺的选择；一塑料制品成型模具的设计能力；塑料制品的质量分析及工艺改进、塑料模具结构改进设计的能力；了解模具设计的常用商业软件以及实际设计的结合。绪论所谓注塑成型（Injection Molding）是指，将已加热融化的材料喷射注入到模具内，经由冷却与固化后，得到成形品的方法。适用于量产与形状复杂产品等成形加工领域。注塑成型机可区分为合模装置与注射装置。合模装置是开闭模具以执行脱模（eject）作业。注射装置是将树脂予以加热融化後再射入模具内。所谓模具就是，为了将材料树脂做成某种形状，而用来承接射出注入树脂的金属制模型。已溶解的材料是从浇口进入模具内，再经由流道与流道口填充到模槽内。接下来则经由冷却工程与开模成型机脱模杆上的模具脱模板，推顶出成形品。成形品是由流入融化树脂的浇口、导入模槽的流道与产品部份所构成。成形品中的浇口与流道并不属于产品。因此该部分往往被废弃，甚至粉碎后再度用作成形专用材料，这就称为回料。回料不能单独作为成形专用材使用，通常都是配合造粒才能予以使用。由于会经过成形工程，因此可让树脂做出各种特性的变化。回料之配方比例的上限为30左右，若配方比例过高就有可能会损害到树脂的原有性质。所谓成形条件是指，为了获得所需的成形品，而利用成型机的汽缸温度、射出速度、模具温度等组合成无数个设定条件。由于可获得的成形品外观、尺寸、机械物性会因成形条件而异，因此要找出最佳的成形条件，就必须仰赖熟练的技术与经验。成品展示:第1章零件材料的选择及材料性能11制品的材料选择依据：111 PP 聚丙烯化学和物理特性：聚丙烯（Polypropylene，简称PP）是一种半结晶的热塑性塑料。具有较高的耐冲击性，机械性质强韧，抗多种有机溶剂和酸碱腐蚀。在工业界有广泛的应用，是平常常见的高分子材料之一。聚丙烯具有良好的耐热性，制品能在100以上温度进行消毒灭菌，在不受外力的条件下，150也不变形。脆化温度为-35，在低于-35会发生脆化，耐寒性不如聚乙烯聚丙烯化学和物理特性 PP是一种半结晶性材料。它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。由于均聚物型的PP温度高于0C以上时非常脆，因此许多商业的PP材料是加入14%乙烯无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。共聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度（100C）、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有有更强的抗冲击的强度。PP的强度随着乙烯含量的增加而增大。 PP的维卡软化温度为150C。由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。聚丙烯的结晶度高，结构规整，因而具有优良的力学性能。但在室温和低温下，由于本身的分子结构规整度高，所以冲击强度较差。聚丙烯最突出的性能就是抗弯曲疲劳性。PP不存在环境应力开裂问题。通常采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性。PP的流动率MFR范围在140。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料，共聚物型的强度比均聚物型的要高。由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.82.5%。并且收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。然而，它对芳香烃（如苯）溶剂、氯化烃（四氯化碳）溶剂等没有抵抗力。三元聚合物PP从本世纪40年代开始商业化，销量逐年增长，现已成为全球销量最大的工程热塑性塑料，仅美国的销量就于1989年超过了12亿磅。在大宗商品塑料与高性能工程热塑性塑料之间，PP占据了独特的“过渡”聚合物的位置。 PP的多能性来自于它的三个单体结构单元丙烯睛、丁二烯和苯乙烯。每个组分都为最终聚合物提供了一套不同的有用的性能。丙烯睛主要提供了耐化学性和热稳定性；丁二烯提供了初度和冲击强度；苯乙烯组分则为PP提供了硬度和可加工性。有三种生产工艺乳液法、连续本体法或悬浮法，任一种工艺方法所制得的PP原料中的苯乙烯含量均为50甚至更高。通常至少两种工艺结合使用，以使最终产物最佳化。PP属于两相体系：苯乙烯一丙烯睛共聚物（SAN）为连续相，丁二烯衍生橡胶为弹性体分散相。实际上还有少量苯乙烯和丙烯睛在丁二烯橡胶上发生共聚合反应（接枝），本来不相容的硬SAN和橡胶相容起来。因此，人们可把PP看作是第一个在商业上取得成功的聚合物合金之一。注塑模工艺条件: 干燥处理：如果储存适当则不需要干燥处理。熔化温度：220275，注意不要超过275。模具温度：在这个过程中所需的温度取决于注塑物品，不同材料之间使用，需求取决于“物质的比重，熔点，导热系数，零件尺寸和成型率。注射压力：可大到1800bar。注射速度：通常，使用高速注塑可以使内部压力减小到最小。如果制品表面出现了缺陷，那么应使用较高温度下的低速注塑。流道和浇口：对于冷流道，典型的流道直径范围是47mm。建议使用通体为圆形的注入口和流道。所有类型的浇口都可以使用。典型的浇口直径范围是11.5mm，但也可以使用小到0.7mm的浇口。对于边缘浇口，最小的浇口深度应为壁厚的一半；最小的浇口宽度应至少为壁厚的两倍。PP材料完全可以使用热流道系统。典型应用范围: 常见制品：盆、桶、家具、薄膜、编织袋、瓶盖、汽车保险杠等。 112 PS主要技术指标如下表：密度（g/cm）0.89-0.91抗拉屈服强度(Mpa)4256比容(cm/g)092拉伸弹性模量(Mpa)吸水率24h(%)0.030.10冲击强度kj/m无缺口收缩率(%)1.82.5%缺口熔点()220275弯曲强度(Mpa)第2章塑料注射成型模具的设计2、1注射机类型的选择选择成型设备：隐藏的成本要素注射成型制品不可能具有机械加工制品一样，虽然大多数人都意识到这一点，但还是常常被指定到无法达到的，或使具成本效益的生产变得不可能。成型误差有一个指定的容许值，对差的参数，如尺寸、重量、形状或角度等，以最大限度地控制在设定的公差通常有最低和最高限额的厚度。根据成型设备的种类来进行模具，因此必须熟知各种成型设备的性能、规格、特点。例如对于注射机来说，在规格方面应当了解以下内容：注射容量、锁模压力、注射压力、模具安装尺寸、顶出装置及尺寸、喷嘴孔直径及喷嘴球面半径、浇口套定位圈尺寸、模具最大厚度和最小厚度、模板行程等，具体见相关参数。要初步估计模具外形尺寸，判断模具能否在所选的注射机上安装和使用。根据产品的注射形式和最大注射量等要求，选用卧式注射机型号SZ160/1000拉杆内间距(mm)360*260结构型式卧式移模行程(mm)280理论注射容量(cm)179最大模具厚度(mm)360螺杆直径(mm)44最小模具厚度(mm)170注射压力(Mpa)150锁模形式液压注射速率(g/s)110模具定位孔直径(mm)125塑化能力(g/s)10.5喷嘴球半径(mm)SR10螺杆转速(r/min)10150喷嘴口孔径(mm)锁模力(KN)10002、2、2锁模压力的校核锁模力是在成型时锁紧模具的最大力，用于实现动、定模紧密闭合保证塑料制品的尺寸精度，尽量减少分型面处的溢边（或毛边）厚度和确保操作者的人身安全。因此，成型时高压熔融塑料在分型面上显现的涨力（或称推力）应小于锁模力。 2、2、3注射压力的校核注射压力是成型时柱塞或螺杆施于料筒内熔融塑料上的压力。常取70150Mpa。式中塑件成型所需要的注射压力（Mpa），一般取100Mpa所选注射机的额定注射压力（Mpa）已知；P =132Mpa故满足要求2、2、4注射速率注射速率即注射过程中每秒钟通过喷嘴的塑料容量。常取3358 mm/s.2、2、5模具闭合厚度的校核模具闭合时的厚度在注射机动、定模板的最大闭合高度和最小闭合高度之间，其关系按下式校核HminHmHmax式中Hmin注射机允许的最小模具厚度（mm） Hm模具闭合厚度（mm） Hmax注射机允许的最大模具厚度（mm）已知：H = 170mm H=311mm H=360mm满足要求第3章成型零件的设计3、1型腔分型面的设计为使产品和浇注系统凝料能从模具中取出，模具必须设置分型面。分型面是决定模具结构形式的重要因素，分模面的设置决定了模具的结构和制造工艺，并影响熔体的流动及塑件的脱模。分型面总的选择原则是保证塑件质量，简化模具结构，有利于脱模。选择时综合考虑下面因素： (1)不得位于明显位置上及影响形状。分型面不可避免地会在塑件上留下痕迹。最好不要选在产品光滑的外表面。 (2)不得由此形成低陷。即分型面的选择要有利于脱模，尽量避免侧抽芯机构。为此分型面要选择在塑件尺寸最大处。见图1，由于软管接头两端有低陷段，因此使用“立式分模之分模线”。 (3)应位于加工容易的位置。如图2所示，牙刷柄的分模线位于制品最大宽度面上，成形品脱模容易。者模具嵌合线与其外形曲线一致，加工容易。图3(a)所示分模线为阶段形，模具制作及成形品加工困难，图3(b)改用直线或曲面，可使加工变得容易。由以上分析可见，设计分型面时应根据塑件使用要求、塑件性能和注射机的技术参数以及模具加工等因素综合考虑，权衡利弊，选择最优的分型面。3.2排气槽的设计该注射模属于中小型模具，在推杆的间隙和分型面上都有排气效果，已能满足要求，故不再考虑排气槽。33成型零件的设计3、3、1凹模的结构设计考虑到注塑零件的结构和模具的加工，凹模结构采用整体式，其特点是牢固，不易变形。3、3、2型芯结构设计主型芯采用局部嵌入固定。其特点是节约模具钢的便于加工。3、3、3成型零件工件尺寸3、3、3、1型腔与型芯的尺寸计算（1）型腔内径尺寸计算零件的宽度最大尺寸D=28mm，同样查得=0.100,则D=33.7mm (2)型芯径向尺寸的计算模具型芯径向尺寸是由制品的内径尺寸所决定的,与型腔径向尺寸的计算原理一样，注射模必须设计有准确可靠的脱模机构，以便在每一循环中将塑件从型腔中或型芯上自动的脱出模具，脱出塑件的机构叫脱模机构。本次设计中所用的脱模机构为人们常用的推杆推出脱模机构，其动作是通过装在注射机合模机构上的顶杆来完成的。推出机构主要是由推出零件、推出零件固定板和推板、推出机构的导向与复位部件等组成。脱模机构可按脱模动力来源分类为人力操作、机械推出、液压推气压推出。本设计采用最常见而且应用最广泛的一次推出机构推杆推出机构。推杆设在推出阻力最大的地方。推出机构的作用力,应均衡作用于制品,制品成型后因收缩作用于模具而产生包紧力，包紧力的分布、大小，因制品的形状与尺寸、模具的表面状态不同而异。设计推出机构时,必须考虑包紧力的状态。对制品施加的推出力不均会造成制品白化或开裂。推杆的直径不宜过细。推杆设置在塑件的内部表面上，推杆端面一般比型腔的平面高出0.050.1mm，以免在塑件上留下凸台。推杆与模具的配合间隙可以起到排气的作用，间隙值应小于塑件的溢料间隙值0.05。顶杆与顶杆孔是成型零件,在充塑成型时,塑料熔体流会与它们接触,如果顶杆与顶杆孔的间隙太大的话，塑料充满型腔时会产生顶杆与顶杆孔间隙处的溢料，这样不但会使制品的外观受到影响,而且有时会影响到制品的功能，综上所述, 顶杆与顶杆孔的配合就选用H8/f8的间隙配合。推出机构的动作应平衡可靠。顶出机构应有足够的刚读及耐磨性，与相关零件不能发生干涉。在保证塑件的质量和顺利推出的情况下，推杆的数量不宜过多，推杆应布置均匀，使塑件受力平衡，并避免顶杆弯曲变形。布置推杆时,还应注意将顶杆设置在脱模阻力最大部位。推杆的固定。顶杆的固定形式有多种,本设计采用带肩顶杆与固定板连接的方式将顶杆固定。这种结构最为简单,最为常用,而且顶杆与其固定孔之间也可留一定的间隙,以便调整顶杆与其上方的相关孔对准。推出机构的导向与复位为了保证推出机构在工作过程中灵活、平稳，推出机构需要设计导向装置；而在每次合模后，推出机构要回到原来的位置上，以组成完整的型腔，推出机构需要设计复位装置。推出机构的导向装置。有导柱与导套的配合，延长了导向的寿命，而且推板导柱还起着支承动模支承板的作用，可提高支承板的刚性。推出机构的复位装置。为了使模具的推出机构在合模后能回到原来的位置，需要设置复位装置。本设计采用复位杆复位。脱模力计算及推出零件尺寸的确定脱模力的计算。将塑件从包紧的型芯上推出所需克服的阻力称为脱模力。脱模力主要是由于塑件收缩包紧型芯而造成的塑件与型芯的摩擦阻力。进行塑件脱模时的受力分析。根据根据所需脱模力可按上图所示估算，即4：F2=F1cosaF3=F3=F1sinaF4=F2=F1cosa于是F脱=（F4-F3）cosa=(F1cosa-F1sina)cosa=F1cosa(cosa-sina)式中 F1塑件对型芯的包紧力（N）；F2、F3F1的垂直和水平分量（N）；F3凸模表面对F3产生的反作用力（N）；F4沿凸模表面的脱模力（N）；F脱沿制件出模方向所需的脱模力（N）：a脱模斜度或凸模侧壁斜角（）塑料在热塑状态下对钢的摩擦系数，大约取0.2。其中 F1=Lchp包式中 Lc凸模成型部分的截面周长（）；h凸模被之间包紧部分的高度（）；p包之间对凸模的单位包紧力（MPa）,其数值与制件的几何特点及塑料性质有关，一般可取8 12MPa。带入上述公式中计算：F1=2（101.56568.400）910=30593.700（N）F2=30593.7cos1=30589.040（N）F3=30593.700sin1=533.934（N）F4=0.230593.7cos1=6117.808（N）F脱=30593.700cos1(0.2cos1-sin1)=5583.692（N）由此可以看出，脱模力的大小随塑件包容型芯的面积的增加而增加，随脱模斜度的增加而减小。由于影响脱模力大小的因素很多，如推出机构本身运动时的摩擦力、塑料与钢材间的粘附力、大气压力及成型工作条件的波动等等，因此要考虑到所有因素的影响较困难，所以计算出的脱模力只能是个近似值。推出零件尺寸的确定。用在推出机构中，推件板的厚度和推杆的直径是推出机构设计的关键。而推件板的厚度和推杆的直径是靠对推件板和推杆的强度和刚度的校核来确定的。用上述方法确定推出零件尺寸十分繁琐，推杆的直径可根据塑件的结构、尺寸、模具的结构及推杆的数量，根据经验来确定（3）型腔深度尺寸计算模具型腔深度尺寸是由制品的高度尺寸所决定的，设制品高度名义尺寸为最大尺寸，其公差为负偏差。型腔深度名义尺寸为最小尺寸，其公差为正偏差+。（4）型芯高度尺寸计算模具型芯的高度尺寸是由制品的深度尺寸决定的，假设制品深度尺寸H1为最小尺寸，其公差为正偏差+，型芯高度尺寸为最大尺寸，其公差为负偏差-。根据有关的经验公式：hM=(mm) hM型芯高度尺寸(mm)H1制品深度最小尺寸(mm)其余公式中字母的含义同前面的含义深度最小尺寸H=48.5mm, =0.043h=(48.5+48.5*0.005+*0.043)=48.772mm（5）型腔壁厚与底板厚计算注射成型模型壁厚得确定满足模具刚度好、强度大和结构轻巧、操作方便等要求。在塑料注射充型过程中，塑料模具型腔受到熔体的高压作用，故应有足够的强度、刚度。否则可能因为刚度不足而产生塑料制件变形损坏，也可能会弯曲变形而导致溢料和飞边，降低塑料的尺寸精度，并影响塑料制品的脱模。从刚度计算一般要考虑下面几个因素：a. 使型腔不发生溢料，PP不溢料的最大间隙为0.05。b. 保证制品的顺利脱模，为此，要求型腔允许的弹性变形量小于制品冷却固化收缩量。c. 保证制品达到精度要求，制品有尺寸要求，某些部位的尺寸常要求比较高的精度，这就要求模具型腔有很好的刚度。经验数据A、矩形型腔侧壁厚度的确定。侧壁厚度一般取制品长度（长的边长）或直径D的0.20.5倍。当型腔为整体式，100mm,需要乘以0.850.9。在p49Mpa时，因此S=0.2*57*0.9+17=27.26mm取侧壁厚度40mm就满足要求。B、矩形型腔底板厚度的确定因为p49Mpa, L1.5b查表可得S=0.18*57=0.18*57=10.26mm取底板厚度40mm就满足要求。3、4塑件脱模机构的设计由于改塑件脱模阻力不大，而顶杆加工简单、更换方便、脱模效果好，因此选用顶杆脱模机构。推杆位置的设置采取了以下的原则： a 推杆设在脱模阻力大的地方 b 推杆位置均匀分布 c 推杆设在塑料制品强度刚度大的地方d 推杆直径应满足相应的刚度、强度条件，在满足条件的前提下，应尽量选用直径较大的推杆。本次设计的零件比较小，所以推杆直径取得比较小，为了达到强度刚度要求设置了较多的推杆。3、5脱模力计算3、6侧向分型与抽芯机构设计本次设计有一个侧向型芯。所以使用外侧抽芯。（1）斜导柱斜导柱直径d与导柱孔应保持0.51mm的间隙。（2）导柱的角度本设计=18，楔紧块角度为20。（3）抽心距的计算通常抽心距等于侧芯深度加25mmS=13+4=17mm(4)斜导柱工作部分长度L=S/sin18=56开模行程H=Sctg18=53(5)抽拔力的计算F1=lhp(fcos-sin)式中 l活动侧芯被塑料包紧的断面周长(m);h成型芯部分的深度(m);p制品对侧心的压力,一般取812Mpa;f塑料对钢的摩擦系数,常用f=0.10.2;侧芯的脱模斜度,常取=12。已知l=132mm,h=13mm,p=10Mpa,f=0.2, =1F1=0.1320.01310106(0.2cos1-sin1)=3132N（6）斜导柱所受弯曲力的计算取标准斜导柱的公称直径为25。第4章浇注系统的设计浇注系统是指模具中从注射机喷嘴开始到型腔为止的塑料流动通道。浇注系统设计好坏对制品性能，外观和成型难易程度影响颇大。根据注塑件的要求及模具的结构等方面来考虑选择浇注系统。模架及标浇口设置所要考虑的因素：A、浇口的设置应达到平衡充模B、浇口应位于厚壁处C、浇口应远离薄壁特征D、浇口的设置应实现同向流动E、必要时增加浇口以减少充模压力F、增加浇口以防止过保压G、所用模具的类型，是2板式还是3板式模具？H、热流道还是冷流道，或者混合流道I、所希望的浇口类型，如边缘浇口、潜伏式浇口等J、由于制件的功能而对浇口位置的限制设计原则（1）能顺利地引导熔融塑料充满型腔，不产生涡流，又有利于型腔内气体的排出。（2）在保证成型和排气良好的前提下，选取短流程，少弯折，以减小压力损失，缩短填充时间。（3）尽量避免熔融塑料正面冲击直径较小的型芯和金属嵌件，防止型芯位移或变形。（4）浇口料容易清除，整修方便，无损制品的外观和使用。（5）浇注系统流程较长或需要开设两面个以上浇口时，由于浇注系统的不均匀收缩导致制品变形，应设法防止。（6）在一模多腔时，应使各腔同步连续充浇，以保证各个制品一致性。（7）合理设置冷料井、溢料槽，使冷料不得直接进入弄腔及减小毛边的负作用。（8）在保证制品质量良好的条件下，浇注系统的断面和长度应尽量取小值，以减小对塑料的占用量，从而减小回收料。4、1主流道的设计断面形式:截面形状采取圆形，这种形状热量损失小，流动阻力小，效果最佳，但加工较难。注射机的喷嘴头部与主流道衬套的凹下的球面半径R相接触，二者必须匹配，无漏料。一般要求主衬套球面半径R比喷嘴球面半径大12mm，主流道进口直径d比注射机喷嘴出口直径d应大0.51mm.其作用：一是补偿喷嘴与浇注道的对口误差；二是使喷嘴与主衬套球面配合良好。为了便于凝料从主流道中拔出，主流道设计成圆锥形，其半锥角a=24，表面粗糙度应有Ra=0.8以上。主流道出口应做成圆角，圆角半径r=0.30.5mm或r=d/8.为减少压力损失，主流道长度尽可能短些，常取L60mm。喷嘴球面半径为10mm （见上注射机技术参数）主衬套球面半径R取12mm主流道进口直径d取4.5mm主流道出口直径d取6mm半锥角a=3主流道长度L取45mm4、2浇口的设计取用直接浇口,直接浇口是直接和主流道连接，由主流道直接进料。它可以做成顶浇口和中心浇口。由于浇口尺寸大，熔体压力损失小，流动阻力小，进料快，容易成型，适用于任何塑料，常用于成型单腔模，大而深的壳型制品。因为流程短，压力传递好。熔体从上端流向分型面（低端），故有利于排气和消除接痕。定位环机嘴1、位环外径一般情况下用99.8*20.特殊情况根据注塑机可用其它规格。2、定位环要藏入码模内深约10MM左右，须与上码模板配合良好（间隙配合），无虚位，用螺丝固定。3、位环要将机嘴压住，防止漏胶，机嘴必须定位。4、机嘴配合射嘴圆弧采用大模SPR19-20左右，小模SPR13-15左右，根据设计图纸为准。5、定位环、机嘴尽量采用标准件，以节省工期。6、模具啤塑要用加长炉嘴时，定位环内径不小于80。7、机嘴入水口尺寸小模保持4.0,大模5.05.5斜度单边1-2度，根据实际情况而定。8、板模细水口模具之机嘴：用标准机嘴与水口板之间加工斜度配合，以防机嘴烧坏。9、特殊情况下，机嘴要进行适当的低度数热处理。第5章塑料温控系统设计在注射工艺过程中，模具的温度直接影响着制品质量和注射周期，各种塑料的性能、成型工艺要求的不同相应的模具对温度的要求也不同，PS在注射成型进所需要的模具温度为4060，对于任何塑料制品，模具的温度的波动较大都是不利的，过高的模具温度会使塑料制品在冷却脱模后发生变形，延长冷却时间降低生产率，为了避免这种现象的发生，就必须采取模具温度调节系统。模具必须进行冷却，以便为生产得以进行。由于水相当廉价，所以水是作为初级冷却剂来冷却模具，水可以通过引导模具缩短快速冷却时间。通常较冷模具更有效，因为这样可以有更快的生产周期时间。但是，这不一定是正确的，因为部分材料太冷反而有反效果。塑胶模具中设置冷却水路的主要目的就是通过控制模具的温度，使注塑产品具有良好的产品质量和较高的生产率，设计的合理与否对产品质量的影响主要表现在以下几方面：1 注塑产品的尺寸精度。对于尺寸精度要求较高的产品来说，模温的高低直接影响着产品尺寸的稳定性。2 产品的变形。模具温度的稳定、冷却均衡，可以减少产品的变形。3 产品的表面质量。4 产品的力学性能。冷却水道孔数在动、定模板之中各取一个可以达到冷却的要求。PS是要求模温较低的塑料，不断注入的熔融塑料使模温能够达到PS注射成型所需的模温，所以不必考虑需要加热提升温度的。第6章标准模架的选择模架及准件的选用：在设计模具时，应尽可能地选用标准模架和标准件（包括通用标准件及模具专用标准件两大类，通用标准件如紧固件等，模具专用标准件如定位圈、浇口套、推杆、推管、导柱、导套、模具专用弹簧、冷却及加热元件），因为标准件有很大一部分随时可在市场上买到，这对缩短制造周期，降低制造成本极其有利。模架尺寸确定之后，对模具有关零件要进行必要的强度或刚度计算，以校核所选模架是否适当，尤其是对大型模具，这一点尤为重要。本次设计选用的标准模架型号是：CI-3540-A70-B100-C100 GB/T12556.190CI品种（基本型号）3540系列（模板周边尺寸）A板的厚度为70 B板和C板的厚度均为100模具必须有模具编号，并整齐地打在基准角长方向对面一边，大模用1012mm字码，小模用68mm字码，左上角打模号，右上角打数字以确认模板顺序注塑成品的缺陷与补救成型上缺点，有些发生在机器性能、模具设计或是原料特性本身外，大部分问题可靠调整来解决。有些缺点及原因仅限于某些原因，有些缺点是同一原因之过与不及。充填不足（缺胶 /短射 / 走水不齐） 1.与注塑机有关：降低注塑速度并增加注塑压力、喷嘴堵塞、喷嘴过小、塑料剂量过少、料管温度低。 2.与模具有关：浇口位置不适当、结合方法；浇道设计；排气不良、模具温度过低、成品厚度太薄、包封。 3.与塑

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