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插头壳体注塑模具设计
52页 16000字数+说明书+开题报告+中期报告+7张CAD图纸
中期报告.doc
动模型芯.dwg
塑件图.dwg
大斜滑块.dwg
定模型芯.dwg
总装.dwg
成型块.dwg
插头壳体注塑模具设计开题报告.doc
插头壳体注塑模具设计论文.doc
部装.dwg
摘要
本论文基于插头壳体注塑工艺分析及模具设计，以插头壳体模具为主线，综合了成型工艺分析，模具结构设计，最后到模具零件的加工方法，模具总的装配等一系列模具生产的所有过程。
分析了圆形插头壳体的工艺特点，介绍了壳体注射模的整体结构及设计要点，研究了模具侧抽芯过程和侧抽芯机构的特点，提出了一种双侧抽芯机构，并设计了2种不同的侧芯方式，实现了顺利抽芯，解决了侧孔不易成型、侧抽机构难以设置的问题。
关键词： 注射模；侧抽芯机构；分型面
目录
摘要I
AbstractII
第1章 绪论1
1.1 课题背景1
1.1.1 模具工业在国民经济中的地位1
1.1.2 模具的分类和占有量1
1.1.3 我国模具工业的现状1
1.1.4 我国模具技术的现状及发展趋势1
1.1.5 国外模具工业的发展情况2
1.2 毕业设计的主要研究目标及内容3
1.2.1 设计目标3
1.2.2 设计的主要内容3
第2章 注塑件材料的工艺分析4
2.1 塑料制品的设计分析4
2.2 塑件体积和质量6
2.3 材料特性6
2.3.1 聚乙烯的使用性能6
2.3.2 聚乙烯的加工特性6
2.3.3 HDPE的成型条件7
2.4 脱模斜度9
2.5 塑件的壁厚9
2.6 本章小结10
第3章 模具设计11
3.1 型腔数量的确定与配置11
3.1.1 型腔数量的确定11
3.1.2 分型面的设计11
3.2 注射机的选用12
3.2.1 初选注射机的相关参数计算12
3.2.2 注射机参数校核14
3.3 模架的确定15
3.3.1 标准模架简介15
3.3.2标准模架的选用16
3.4 成型零部件的工作尺寸计算17
3.4.1 工作尺寸分类和规定17
3.4.2 影响制品尺寸误差的因素18
3.4.3 成型零件工作尺寸计算20
3.5 本章小结25
第4章 浇注系统的设计27
4.1 主流道的设计27
4.2 分流道的设计28
4.3 浇口的设计28
4.4 冷料穴的设计29
4.5 浇口套的设计30
4.6 排气方式31
4.7 本章小结31
第5章 导向机构的设计32
5.1 导向机构的设计32
5.1.1 导柱的设计32
5.1.2 导套的设计33
5.2 定位圈的设计33
5.3 拉料杆的设计34
5.4 本章小结34
第6章 成型零件的力学计算35
6.1 型腔的强度35
6.2 脱模机构的设计35
6.2.1 脱模力的计算35
6.2.2 推板脱模机构设计36
6.3 本章小结38
第7章 侧抽芯机构的设计39
7.1 侧向抽芯机构简介39
7.2 滑块和斜导柱的侧向抽芯机构39
7.3 定模侧抽芯机构的设计39
7.4 动模侧抽芯机构的设计40
7.5 侧抽芯机构工作过程41
7.6 侧抽芯机构设计加工注意事项41
7.7 本章小结42
第8章 模具的总体设计43
8.1 模具的装配43
8.2 本章小结44
结论45
致谢46
参考文献47
设计目标
1.插头壳体注塑模总装图及部装图设计，零号图各1张；
2.定模型芯、动模型芯、成型块、大斜滑块零件图设计，3号图各1张；
3.撰写毕业设计论文：10000字。
设计的主要内容
本论文主要是对塑料插头壳体的结构和模具进行了研究和探讨，所做的工作主要有以下几个方面：
1. 注射件材料的分析，包括材料特性、脱模斜度和壁厚等；
2. 模具零部件的设计，包括型腔数量的确定、注射机的选择、模架的确定以及成型零部件尺寸的计算；
3. 浇注系统、导向机构设计以及成型零件的力学计算；
4. 侧向抽芯机构设计，采用动、定模同时抽芯机构
- 内容简介：
-
哈尔滨工业大学华德应用技术院毕业设计（论文）中期报告题 目：插头壳体注塑模及双侧抽芯机构设计系 （部） 机电工程系 专 业 材料成型及控制工程 学 生 刘元新 学 号 1069360115 班 号 0693601 指导教师 张伟 中期报告日期 2009年11月27日 哈工大华德学院说 明一、中期报告应包括下列主要内容：1论文工作是否按开题报告预定的内容及进度安排进行；2目前已完成的研究工作及成果；3后期拟完成的研究工作及进度安排；4存在的困难与问题；5如期完成全部论文工作的可能性。二、中期报告由指导教师填写意见、签字后，统一交所在系（部）保存，以备检查。指导教师评语： 指导教师签字： 检查日期： 一、论文工作是否按开题报告预定的内容及进度安排进行 1、论文工作按开题报告预定的内容及进度正常进行二、目前已完成的研究工作及成果 1、塑件注射成型工艺性分析 2、模具总体方案设计 3、有关塑件尺寸计算 4、注射机选择 5、分型面选择 6、浇注系统选择 7、成型零部件设计与计算 8、导向及脱模机构设计 9、标准模架的选择 10、注射机有关参数校核 11、总装图的绘制三、后期拟完成的研究工作及进度安排1、11月27日-12月18日 完成部装图及零件图设计 2、12月21日-12月31日 撰写毕业设计论文及准备答辩 3、2010年1月6日-1月8日 毕业答辩四、存在的困难与问题 1、侧向分型与抽芯机构的设计 2、限位机构的设计 3、滑块与导滑槽的设计五、如期完成全部论文工作的可能性 1、根据进度安排可如期完成全部论文工作哈尔滨工业大学华德应用技术院毕业设计（论文）开题报告题 目：插头壳体注塑模具设计系 （部） 机电工程系 专 业 材料成型及控制工程 学 生 刘元新 学 号 1069360115 班 号 0693601 指导教师 张伟 开题报告日期 2009年10月28日 哈工大华德学院说 明一、开题报告应包括下列主要内容：1通过学生对文献论述和方案论证，判断是否已充分理解毕业设计（论文）的内容和要求2进度计划是否切实可行；3是否具备毕业设计所要求的基础条件。4预计研究过程中可能遇到的困难和问题，以及解决的措施；5主要参考文献。二、如学生首次开题报告未通过，需在一周内再进行一次。三、开题报告由指导教师填写意见、签字后，统一交所在系（部）保存，以备检查。指导教师评语： 指导教师签字： 检查日期： 一、毕业设计（论文）任务书图1 插头壳体零件图技术条件1材料：聚乙烯（PE）2生产要求：进行大批量生产3比例：2：14精度等级：查表知，聚乙烯的精度等级为： 高精度等级6，中精度等级7，低精度等级8。 本设计采用中等精度，即7级精度。5塑件壁厚：由于是中小型塑件，查表取塑件壁厚为1.5mm。6脱模斜度：由于塑件较小，且高度低，可以采用较小的脱模斜度。二、选题目的和意义通过对插头壳体的研究与设计，掌握塑料模具设计的方法和典型零件的加工以及了解和熟悉模具主要零件的加工制造工艺。在实际的生产当中，塑料模具的应用较为广泛，通过本次毕业设计，全面系统地掌握塑料模具设计的一般方法和典型零件的加工工艺的编制。对于较为复杂的注塑零件，能够正确合理地确定模具结构型式以及侧向抽芯结构设计。掌握计算机辅助设计软件在模具设计中的应用。三、论文综述1、模具工业在国民经济中的地位模具作为“工业之母”， 是工业生产的基础工艺装备。振兴和发展我国的模具工业，日益受到人们的重视和关注。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通讯等产品中，6080%的零部件，都要依靠模具成形。用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。2、塑料模具的分类塑料模具按照塑料制品成型方法分类：1 注射模具：它主要是热塑性塑料件产品生产中应用最为普遍的一种成型模具，塑料注射成型模具对应的加工设备是塑料注射模具对应的加工设备是塑料注射成型机，塑料首先在注射机底加热料筒内受热熔融，然后在注射机的螺杆或柱塞推动下，经注射机喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔，塑料冷却硬化成型，脱模得到制品。2 压塑模具：塑料装在受热的型腔或加料室内，然后加压。在压制时直接对型腔内的塑料施加压力。这类模具的加料室一般于型腔是一体的。3 吹塑模具：是用来成型塑料容器类中空制品的一种模具。4 塑料吸塑模具：是以塑料板、片材为原料成型某些较简单塑料制品的一种模具。5 挤出模具：是用来成型生产连续形状的塑料产品的一类模具，又叫挤出成型机头。3、我国模具工业的现状 我国塑料模工业从起步到现在，历经半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产48英寸大屏幕彩电塑壳注射模具、6.5kg大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具；精密塑料模具方面，已能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。注塑模型腔制造精度可达0.020.05mm，表面粗糙度Ra0.2m，模具质量、寿命明显提高了，非淬火钢模寿命可达1030万次，淬火钢模达501000万次，交货期较以前缩短，但和国外相比仍有较大差距。 在制造技术方面，CAD/CAM/CAE技术的应用水平上了一个新台阶，以生产家用电器的企业为代表，陆续引进了相当数量的CAD/CAM系统。近年来，我国自主开发的塑料模CAD/CAM系统有了很大发展，主要有北航华正软件工程研究所开发的CAXA系统、华中理工大学开发的注塑模HSC5.0系统及CAE软件等，这些软件具有适应国内模具的具体情况、能在微机上应用且价格较低等特点，为进一步普及模具CAD/CAM技术创造了良好条件。 近年来，国内已较广泛地采用一些新的塑料模具钢，如：P20、3Cr2Mo、PMS、SM 、SM等，对模具的质量和使用寿命有着直接的重大的影响，但总体使用量仍较少。塑料模标准模架、标准推杆和弹簧等越来越广泛地得到应用，并且出现了一些国产的商品化的热流道系统元件。但目前我国模具标准化程度和商品化程度一般在30%以下，和国外先进工业国家已达到70%-80%相比，仍有很大差距。4、我国模具技术的现状及发展趋势模具市场的总体趋势是平稳向上的，在未来的模具市场中，塑料模具的发展速度将高于其它模具，在模具行业中的比例将逐步提高。随着塑料工业的不断发展，对塑料模具提出越来越高的要求是正常的，因此，精密、大型、复杂、长寿命塑料模具的发展将高于总量发展速度。同时，由于近年来进口模具中，精密、大型、复杂、长寿命模具占多数，所以，从减少进口、提高国产化率角度出发，这类高档模具在市场上的份额也将逐步增大。 5、国外模具工业的发展情况注塑成型是最大量生产塑料制品的一种成型方法，二十多年来，国外的注塑模CAD技术发展相当迅速。70年代已开始应用计算机对熔融塑料在圆形、管形和长方形型腔内的流动情况进行分析。80年代初，人们成功采用有限元法分析三维型腔的流动过程，使设计人员可以依据理论分析并结合自身的经验，在模具制造前对设计方案进行评价和修改，以减少试模时间，提高模具质量。近十多年来，注塑模CAD技术在不断进行理论和试验研究的同时，十分注意向实用化阶段发展，一些商品软件逐步推出，并在推广和实际应用中不断改进、提高和改善。四、模具设计内容和设计方案1、零件三维造型图 图2 插头壳体三维图2、模具总体方案设计及可行性分析（1）零件的材料分析 材料：聚乙烯 材质：无色无味，无毒，透明 成型性能： 结晶型材料，吸湿性好； 流动性好，落料间隙约0.02cm，流动性对压力敏感； 冷却速度慢，必须充分冷却，模具要设冷却系统； 收缩性大，收缩性范围波动比较大； 结晶度及模具冷却条件对收缩率影响比较大，应控制模温，保证制品冷却稳定； 适宜高压注射，料温应均匀，充模速度要快； 应注意选择浇口套，防止产生缩孔，变形； 在质软点脱模。（2）塑件工艺分析 图一所示为某圆形电连接器中的插头壳体，材料为聚乙烯（PE），注射成型，用来取代金属壳体以减轻电连接器重量和提高生产效率。从图一可以看出，塑件结构主要有一下特点：外形有环形槽；尾端有外螺纹；侧壁上4处方向不同的侧孔分布在同一截面上。根据以上分析，模具在设计中应重点解决一下方面的问题：外形如何成型，型腔采用何种机构；分型面如何选取；塑件上4处侧孔如何成型。（3）设计方案定模机构：由上模板、定模板、定模型芯、定模型腔板、主流道、浇口套、定位圈及定位零件组成一体，在注射机上固定不动。动模机构：动模机构是安装注射机模板上的部分型腔。由下模版、垫块、推板、推出固定板、动模固定板、动模板、动模型芯、动模型腔板、推板、导柱及定位零件组成一体，在注射机的锁模装置的驱动下往复运动。型腔数量的确定：根据制品的精度和制品的体积以及对生产情况等因素确定采用一模一件。浇注系统：由主流道、分流道、冷料穴、浇口组成；考虑制品的脱模以及生产过程自动化等因素采用环形浇口。顶出机构：采用推板式顶出机构。抽芯机构：本塑件重点设计成双侧抽芯机构，定模抽芯机构成型侧面均布的4个小孔。为了保证产品的外观质量，减少由于侧滑块而产生的外观拼接痕迹，同时为便于侧滑道加工及侧滑块安装，型腔板特别采用了整体镶拼结构。动模抽芯机构成型外螺纹和凹槽，动模型腔是由两个侧滑块组成的，两个侧滑块的准确定位是保证动、定模型腔同轴的关键，保证塑件的顺利脱模。冷却装置：采用较简单的直流冷却回路。排气系统：在模具分模面处开设排气槽。（4）可行性分析根据塑料件的结构，重点设计了双侧抽芯机构：定模侧抽芯，主要是抽四个小孔；动模侧抽芯，主要成型外螺纹和凹槽。该模具采用双侧抽芯机构巧妙地解决了截面侧孔成型问题，避免了常规抽芯机构造成的模具结构复杂，外形尺寸大等问题。已有实践证明，该模具结构合理，侧抽动作平稳、可靠、结构紧凑、成本低廉，成型的壳体符合图纸要求。五、进度安排(1) 10月19日10月30日 查阅文献资料，书写开题报告；(2) 11月01日11月04日 总体方案设计与模具结构布局；(3) 11月07日11月28日 完成总装图设计；(4) 12月01日12月18日 完成部装图及零件图设计；(5) 12月21日12月31日 撰写毕业设计论文；(6) 12月31日2010年1月05日 自我检查、总结和准备答辩；(7) 2010年1月06日08日 毕业答辩。六、参考文献：1、李志刚,张旭初,沈火生,沈德廉，冯宗著.中国模具设计大典.江西科学技术出版社,2007.102、陈维民.塑料成型与模具设计.哈尔滨工业大学华德应用技术学院，2005.53、陈维民.塑料机械. 哈尔滨工业大学华德应用技术学院，2005.54、王连明，宋宝玉，陈铁鸣.机械设计课程设计.哈尔滨工业大学出版社，2008.15、刘品.机械精度设计与检测基础.哈尔滨工业大学出版社，2005.56. 蒋继宏,王效岳编绘.注塑模具典型结构100例.北京化学工业出版社,20007宋玉恒主编. 塑料注射模具设计实用手册M.北京航空工业出版社,1994哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）摘要本论文基于插头壳体注塑工艺分析及模具设计，以插头壳体模具为主线，综合了成型工艺分析，模具结构设计，最后到模具零件的加工方法，模具总的装配等一系列模具生产的所有过程。分析了圆形插头壳体的工艺特点，介绍了壳体注射模的整体结构及设计要点，研究了模具侧抽芯过程和侧抽芯机构的特点，提出了一种双侧抽芯机构，并设计了2种不同的侧芯方式，实现了顺利抽芯，解决了侧孔不易成型、侧抽机构难以设置的问题。关键词： 注射模；侧抽芯机构；分型面AbstractIn this paper, based on the mouth of the bottle Cypriot injection molddesignand process analysis, to the mouth of the bottle Cypriot Diemain line, the Integrated Process analysis, mold design of the structure, the last to die parts machining methods, the die assembly and a series of mold-all process. Analysis the craft characteristics of the circular plug hull body, introduction the hull body inject whole structure and design important point of mold, research the molding tool side take out the characteristics that Xin process and side take out Xin organization, put forward a kind of side to take out Xin organization, and design 2 kinds of dissimilarity of side Xin way, realization smooth take out Xin, solved side bore not easy model, the side take out organization hard constitution of problem.Keywords: Injection Mold；The side take out Xin organization；Cent type noodle不要删除行尾的分节符，此行不会被打印- II -目录摘要IAbstractII第1章 绪论11.1 课题背景11.1.1 模具工业在国民经济中的地位11.1.2 模具的分类和占有量11.1.3 我国模具工业的现状11.1.4 我国模具技术的现状及发展趋势11.1.5 国外模具工业的发展情况21.2 毕业设计的主要研究目标及内容31.2.1 设计目标31.2.2 设计的主要内容3第2章 注塑件材料的工艺分析42.1 塑料制品的设计分析42.2 塑件体积和质量62.3 材料特性62.3.1 聚乙烯的使用性能62.3.2 聚乙烯的加工特性62.3.3 HDPE的成型条件72.4 脱模斜度92.5 塑件的壁厚92.6 本章小结10第3章 模具设计113.1 型腔数量的确定与配置113.1.1 型腔数量的确定113.1.2 分型面的设计113.2 注射机的选用123.2.1 初选注射机的相关参数计算123.2.2 注射机参数校核143.3 模架的确定153.3.1 标准模架简介153.3.2标准模架的选用163.4 成型零部件的工作尺寸计算173.4.1 工作尺寸分类和规定173.4.2 影响制品尺寸误差的因素183.4.3 成型零件工作尺寸计算203.5 本章小结25第4章 浇注系统的设计274.1 主流道的设计274.2 分流道的设计284.3 浇口的设计284.4 冷料穴的设计294.5 浇口套的设计304.6 排气方式314.7 本章小结31第5章 导向机构的设计325.1 导向机构的设计325.1.1 导柱的设计325.1.2 导套的设计335.2 定位圈的设计335.3 拉料杆的设计345.4 本章小结34第6章 成型零件的力学计算356.1 型腔的强度356.2 脱模机构的设计356.2.1 脱模力的计算356.2.2 推板脱模机构设计366.3 本章小结38第7章 侧抽芯机构的设计397.1 侧向抽芯机构简介397.2 滑块和斜导柱的侧向抽芯机构397.3 定模侧抽芯机构的设计397.4 动模侧抽芯机构的设计407.5 侧抽芯机构工作过程417.6 侧抽芯机构设计加工注意事项417.7 本章小结42第8章 模具的总体设计438.1 模具的装配438.2 本章小结44结论45致谢46参考文献47千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。在目录上点右键“更新域”，然后“更新整个目录”。打印前，不要忘记把上面“Abstract”这一行后加一空行- V -第1章 绪论1.1 课题背景1.1.1 模具工业在国民经济中的地位模具作为“工业之母”，是工业生产的基础工艺装备。模具生产技术水平的高低不仅是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，而且在很大程度上决定着这个国家的产品质量、效益和新产品开发能力。1.1.2 模具的分类和占有量根据塑料制件成形加工方法不同，通常可分为六大类：注塑模、传递模（压注模）、压模（压缩模）、挤塑模、中空吹塑模、热成型模。在模具工业的总产值中，冲压模具约占50%，塑料模具约占33%，压铸模具约占6%，其它各类模具约占11%。1.1.3 我国模具工业的现状我国目前的模具开发制造水平比国际先进水平至少相差10年，特别是大型、精密、复杂、长寿命模具的生产需要矛盾十分突出，已成为严重制约我国制造业发展的瓶颈。模具是工业的基础工艺装备，在电讯、汽车、摩托车、电机、电器、仪器、家电、建材等产品中，80%以上都要依靠模具成形，用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产力和低消耗，是其它加工制造方法所不能比拟的。1.1.4 我国模具技术的现状及发展趋势以汽车工业为例，随着汽车产销量高速增长，汽车模具潜在市场十分巨大。在生产汽车时，各种功能性零部件都要靠模具成型，仅制造一款普通轿车约需200多件内饰件模具，而制造保险杠、仪表盘、油箱、方向盘等所需的大中型塑料模具，从模具行业生产能力看，目前满足率仅约50%。在建筑领域，塑料建材大量替代传统材料也是大势所趋，预计2010年全国塑料门窗和塑管普及率将达到30%50%，塑料排水管市场占有率将超过50%，都会大大增加对模具的需求量。未来我国模具发展趋势包括10个方面：（1）模具日趋大型化。（2）模具的精度将越来越高。10年前精密模具的精度一般为5微米，现已达到2-3微米，1微米精度的模具也将上市。（3）多功能复合模具将进一步发展。新型多功能复合模具除了冲压成型零件外，还担负叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务，对钢材的性能要求越来越高。（4）热流道模具在塑料模具中的比重也将逐渐提高。（5）随着塑料成型工艺的不断改进与发展，气辅模具及适应高压注塑成型等工艺的模具也将随之发展。（6）标准件的应用将日益广泛。模具标准化及模具标准件的应用将极大地影响模具制造周期，还能提高模具的质量和降低模具制造成本。（7）快速经济模具的前景十分广阔。（8）随着车辆和电机等产品向轻量化发展，压铸模的比例将不断提高。同时对压铸模的寿命和复杂程度也将提出越来越高的要求。（9）以塑代钢、以塑代木的进程进一步加快，塑料模具的比例将不断增大。由于机械零件的复杂程度和精度的不断提高，对塑料模具的要求也越来越高。（10）模具技术含量将不断提高。1.1.5 国外模具工业的发展情况目前中国与国外水平相比还存在较大差距，眼前需尽快突破制约模具产业发展的三大瓶颈：一是加大塑料材料与注塑工艺的研发力度；二是塑模企业应向园区发展，加快资源整合；三是模具试模结果检验等工装水平必须尽快跟上，否则塑料模具发展将受到制约。面对国外先进技术与高质量制品的挑战，中国塑模企业不仅要加快产业集群化，发挥规模效应，还要注重模具产业链的前端研发、人才建设和产业链后端的检测以及信息服务，尽快缩短技术、管理、工装水平与国际水准的差距。这是塑料模具企业在发展中必须解决的重要问题。1.2 毕业设计的主要研究目标及内容1.2.1 设计目标1.插头壳体注塑模总装图及部装图设计，零号图各1张；2.定模型芯、动模型芯、成型块、大斜滑块零件图设计，3号图各1张；3.撰写毕业设计论文：10000字。1.2.2 设计的主要内容本论文主要是对塑料插头壳体的结构和模具进行了研究和探讨，所做的工作主要有以下几个方面：1. 注射件材料的分析，包括材料特性、脱模斜度和壁厚等；2. 模具零部件的设计，包括型腔数量的确定、注射机的选择、模架的确定以及成型零部件尺寸的计算；3. 浇注系统、导向机构设计以及成型零件的力学计算；4. 侧向抽芯机构设计，采用动、定模同时抽芯机构。第2章 注塑件材料的工艺分析2.1 塑料制品的设计分析零件名称：插头壳体材料：聚乙烯（PE）生产批次；大批量其余未注倒角0.545图21 插头壳体二维图图2-2 插头壳体三维实体图21 、22所示为某圆形电连接器中的插头壳体，材料为聚乙烯( PE)，注射成型，用来取代金属壳体以减轻电连接器重量和提高生产效率。从图21、22可以看出， 塑件结构主要有以下特点：(1) 外形有环形槽；(2) 尾端有外螺纹；(3) 侧壁上4 个方向不同的侧孔分布在同一截面上。根据以上分析，模具在设计中应重点解决以下几方面的问题：(1) 外形如何成型，型腔采用何种机构；(2) 分型面如何选取；(3) 塑件上4处侧孔如何成型； (4) 螺纹如何成型。2.2 塑件体积和质量由PRO/E模型分析得出塑件的体积和质量： (1) 体积为6.6397899cm； (2) 曲面面积为61.418912cm2；(3) 密度为0.95g/cm；(4) 质量为6.3078004g。2.3 材料特性2.3.1 聚乙烯的使用性能PE（聚乙烯），成型性、机械加工性、耐冲击性、耐磨性好，挠性、润滑性、耐溶剂性、耐药性、耐湿性、耐腐蚀性、电绝缘性（尤其高频绝缘性）优良，价格低，可以氯化、辐照改性，可用玻璃纤维增强。2.3.2 聚乙烯的加工特性聚乙烯的加工特性如下:(1) 结晶型塑料，吸湿性好；(2) 流动性极好，溢边值0.02mm左右，流动性对压力变化敏感；(3) 可能发生熔融破裂，与有机熔剂接触可发生开裂；(4) 加热时间过长则发生分解，烧焦；(5) 冷却速度慢，因此必须充分冷却，宜设冷料穴，模具应有冷却系统；(6) 收缩率范围波动比较大，收缩值大，取向性明显，易变形，翘曲，结晶度及模具冷却条件对收缩率影响比较大，应按制模温，保证制品冷却稳定；(7) 宜高压低温注射，料温均匀，填充速度应快，保压充分；(8) 应注意选择浇口套，防止产生缩孔，变形；(9) 在质软点易脱模。2.3.3 HDPE的成型条件表2-1 HDPE的性能塑料性能单位HDPE塑料性能单位HDPE物理性能密度g/cm30.9410.965热 性 能玻璃化温度-120 -125质量体积cm3/g1.031.06熔点105137吸水率24h长时期0.01熔融指数g/10min100折射率（或折光指数）1.54维卡针入度121127透明率或透明度不透明热变形温度0.45Mpa60821.8Mpa48磨擦系数0.23热膨胀系数105/1113力学性能屈服强度Mpa32230计算收缩率1.530抗拉强度Mpa27比热容J/(kgk)2310断裂伸长率15100热导率W/(mk)0.490拉伸弹性模量Gpa0.840.95燃烧性cm/min很慢抗弯强度Mpa2740化学性能日光及气候影响在大气中会被紫外线破坏，若加入2.02.5碳黑及稳定剂，能改善抗大气老化性能弯曲弹性模量Gpa1.11.4抗压强度Mpa22冲击韧度无缺口KJ/m2不断缺口65.5耐酸性及对盐溶液的稳定性不耐氧化性酸布氏硬度HBS2.07邵D6070电气性能表面电阻率化 学 性 能耐碱性耐碱类化合物电阻率m10131014耐油性对动物油、植物油、矿物油溶胀，随温度提高更甚击穿电阻kv/mm17.719.7耐有机溶剂性脂肪烃、芳香烃、酮类、醇类、酯类增塑剂等有机溶剂会加速聚乙烯应力开裂介电常数106HZ2.302.35介电损耗角正切106HZ0.0003耐电弧性S150注射成形机类型柱塞式成形时间/s注射时间1560密度/（g/cm3）0.940.96高压时间03计算收缩率/1.52冷却时间1560预热温度/7080总周期40130时间/h46料筒温度 /后段140160适用注射机类型螺杆式、柱塞式均可中段165180前段170190模具温度/6070说明高压聚乙烯成形条件除模温宜3555外，其它均与低压聚乙烯相似注射压力/Mpa60100表2-2 PE的成型条件2.4 脱模斜度由于塑料冷却后产生收缩，会紧紧包在凸模或成型型芯上，或由于粘附作用，塑件紧贴在凹模型腔内。为了便于使塑件从模具型腔中取出或从塑件中抽出型芯，防止塑料制品表面在脱模时划伤、擦毛等，在设计时塑件表面沿脱模方向必须具有合理的脱模斜度。常见热塑性塑件的脱模斜度的推荐值，见表23所示。表2-3几种热塑性塑件的脱模斜度塑料名称脱模斜度塑件外表面塑件内表面尼龙（通用）20402540尼龙（增强）20502040聚乙烯20452545氯化聚醚25453045有机玻璃3050351聚碳酸酯3513050聚苯乙烯35130301ABS40120301查得聚乙烯脱模斜度，取塑件外表面的脱模斜度为30，塑件内表面的脱模斜度为35。2.5 塑件的壁厚塑件的壁厚首先取决于塑件的使用要求，如强度结构、重量、电气性能、尺寸稳定性以及装配等各项要求。此外，还应尽量使其各处壁厚均匀，壁厚太小，熔融塑料在模具型腔中的流动阻力较大，难填充，强度刚度差；壁厚太大，内部易生气泡，外部易生收缩凹陷，且冷却时间长，料多亦增加成本。塑件壁厚与流程有关。所谓流程是指熔融物料由进料口流向型腔各处的距离。各种塑料壁厚在其常规工艺参数下，流程大小与塑件壁厚成正比，壁厚则其流程长。计算与其相对应的塑件壁厚。 （21）式中 S壁厚（mm）； L流程（mm）。即 因为,塑件最小壁厚为1mm，符合Smin0.642mm的要求；所以,塑件的结构是合理的。2.6 本章小结本章主要介绍了本设计使用的材料聚乙烯的性能与其成型条件；计算了塑件的最小壁厚和脱模斜度，又使用Pro/E三维绘图软件绘制出插头壳体的三维图形，知道了此塑件的体积与质量，为以后的设计奠定了基础。第3章 模具设计3.1 型腔数量的确定与配置3.1.1 型腔数量的确定确定型腔数量的方法有很多，如根据锁模力、最大注射量、制品的精度要求、模具成本等确定行腔数量。由第2章对塑件制品的工艺分析，得知插头壳体结构较复杂，采用双侧抽芯机构，且有四个方向抽芯成型侧孔。所以型腔数量确定为一模一腔形式。3.1.2 分型面的设计在模具中，能够取出制品或流道凝料的可分离的接触表面通称分型面。分型面选择是否合理对于塑件质量、模具制造与使用性能均有很多影响，它决定了模具的结构类型，是模具设计工作中的重要环节。模具设计时应根据制品的结构形状、尺寸精度、浇注系统形式、推出形式、排气形式及制造工艺等多种因素，全面考虑，合理选择。 分型面的选择原则： (1) 便于塑件脱模，在开模时尽量使塑件留在动模内；就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。(6) 浇注系统系统，特别是进料口能合理地安排。(7) 使塑件易于脱模。本设计中模具具有2套相互独立的侧抽芯机构，分置于动、定模部分，为保证动、定模部分的侧抽芯机构协调运动，模具采用中间分型的双分型面结构，分型面I选在上固定板与上型腔板之间，以便完成定模部分的侧抽动作，分型面II选在插头壳体的中部台阶面处，以利于壳体脱模及侧抽机构设置。3.2 注射机的选用注射机的大小必须与模具大小相匹配。注射机太小，难以生产出合格的制品；注射机太大，运转费用高，且动作缓慢，增加了模具的生产成本。在选用注射机时，一般要校核其额定注射量、锁模力、注射压力、模具在注射机安装部分相关尺寸、开模行程和推出装置等。3.2.1 初选注射机的相关参数计算由以上可知塑件的体积为V=6.6397899cm；聚乙烯的密度为0.95g/cm；塑件质量为m=6.3078004g；塑件总质量为V总=16.30780046.3078004g。1. 容量计算在一个注射成形周期内，注塑模内所需的塑料总容积应为模具型腔总容 积与模具浇注系统的容积之和，计算公式如下： (31)式中 n模腔的数量； Vi单个模腔的容积（或单个制品的体积）；Vj浇注系统和飞边所需的塑料体积；V一次注射所需塑料总体积。选择注射机时，必须保证V小于注塑机理论注射容积（Vmax）。通常情况下，按下式校核： （32）V 16.63978995 11.6397899cm3Vmax V0.814.55 cm32. 锁模力计算 （33）式中 P锁注射机最大锁模力（KN）；n 型腔个数；Pcp模具成型时模腔的平均压力（Mpa）。(1) 对于易成型制品（PE、PP、PS），Pcp2025Mpa；(2) 对于薄壁容器，框架类制品，Pcp30Mpa；(3) 对于ABS、PMMA、PC等高粘度、高精度制品，Pcp35Mpa；(4) 对于高精度机器零件，Pcp4045Mpa；A塑件在开模方向的最大投影面积（cm2）。P锁 0.1n Pcp A0.11251.5217.67KN3. 模板尺寸及拉杆间距如图32所示，模板尺寸(AB)或拉杆间距(A0B0)均表示模具安装面积的主要参数。模板面积大约是机器最大成形面积的410倍。由图32可知： （34） （35）式中 D 由机器最大成型面积计算出的直径； b 由模具强度与结构决定的余量； d 拉杆导向部分直径； 1 拉杆内侧余量，中小型注射机一般应大于5mm，大型机应大于10mm； 2 拉杆外侧余量。图 31 模具与模板尺寸关系结合上面的计算，初步确定注塑机为SZ100/630，主要技术参数如下：表3-1 注射机主要性能注射机型号SZ100/630结构形式卧式理论注射量/cm375注射压力/MPa224螺杆直径/mm30注射速率/(g/s)60螺杆转速/(r/min)14200塑化能力/(g/s)7.3锁模力/kn630拉杆空间/mm370320移模行程/mm270最大模具厚度/mm300最小模具厚度/mm150模具定位孔直径/mm125喷嘴球半径/mmSR15模具型式双曲肘3.2.2 注射机参数校核1、模具开模行程校核开模行程是指模具开合过程中动模固定板的移动距离。开模行程的磊小直接影响模具所能成型的制品高度。当模具确定之后，就必须校核注塑机开模行程是否与模具所要求的开模距离相适应。若开模行程小于模具所要求的开模距离，则成型后的制品无法脱出。因本设计是利用开模动作完成侧抽芯，且为双分型面模具，所以校核公式为： （36）式中 S1 分型面开模行程（mm）； S2 分型面开模行程（mm）； H1 上型腔制品高度（mm）； H1 制品推出距离（mm）； H2 下型腔制品高度（mm）； H2 制品推出距离（mm）。 S14161040161810 134mm即所选注射机开模行程符合条件。2、模具厚度校核注塑机对安装使用的模具厚度都有一定的限制。实际使用的模具厚度Hm与注塑机允许安装的最大模厚Hmax和最小模厚Hmin之间必须满足下面条件，即HminHmHmax因模具为双侧抽芯结构，所采用的板较多，粗算厚度为256mm，所选注射机最大模具厚度为300mm，最小模具厚度为150mm,所以符合要求。3.3 模架的确定3.3.1 标准模架简介如今标准模架已被模具行业普遍采用。我国于1990年颁布并实施GB/T12556.2-1990塑料注射模中小型模架技术条件和GB/T12556.2-1990 塑料注射模大型模架技术条件两项国家标准。3.3.2标准模架的选用 图 3-2 模架中小型标准模加的模板尺寸BL500mm900mm,而大型模架的模板尺寸BL为630630mm1250mm2000mm。按结构特征可分为基本型和派生型。基本型可分为A1A4四个品种。A1型模架定模采用两块模板，动模采用一块模板，设置推杆推出机构，适用于单分型面注射成形模具。A2型模具定模和动模均采用两块模板，设置推杆推出机构。适用于直接浇口，采用斜导柱侧抽芯的注射成形模具。A3型模架定模采用两块模板，动模采用一块模板，设置推件板推出机构。适用于薄壁壳体类塑料制品的成形以及脱模力大、制品表面不允许留有推出痕迹的注射成形模具。A4型模架均采用两块模板，设置推件板推出机构，适用范围与A3型基本相同。派生型分为P1P9九个品种。P1P4型模架由基本型模架A1A4型对应派生而成。结构型式的差别在于去掉了A1A4型定模座板上的固定螺钉，使定模一侧增加了一个分型面，成为双分型面成形模具，多用于点浇口。其他特点和用途同A1A4。P5型模架的动、定模各由一块模板组合而成。主要适用于直接浇口简单整体型腔结构的注射成形模具。在P6P9型模架中，P6与P7、P8与P9是相互对应的结构。P7和P9相对于P6和P8只是去掉了定模座板上的固定螺钉。P6P9型模架均适用于复杂结构的注射成形模，如定距分型自动脱落浇口的注射模等。按导柱和导套的安装形式可分为正装(代号取Z)和反装(代号取F)两种。本设计选用的为A4型250mm315mm正装的小型模架如图3-4所示。模架总高度L:L=25+25+13.4+28.6+232550+25=215mm。模架总高度为215mm。3.4 成型零部件的工作尺寸计算3.4.1 工作尺寸分类和规定对制品和成形零件尺寸所做的规定为： 制品的外形尺寸采用单向正偏差，名义尺寸为最大值；与制品外形尺寸相对应的凹模尺寸采用单向正偏差，名义尺寸为最大值。 制品的内形尺寸采用单向正偏差，名义尺寸为最小值；与制品内形尺寸相对应的型芯尺寸采用单向负偏差，名义尺寸为最大值。 制品和模具上的中心距尺寸均采用双向等值正、负偏差，它们的基本尺寸均为平均值。塑料制品尺寸公差的国家标准为GB/T144861993。但目前大多数企业仍在应用原电子工业部的标准SJ1372。模具成形零件精度等级及公差应与制品的尺寸公差相对应，见表3-1。表3-1注塑成形零件的标准公差数值（摘自GB/T1800.31998） （m）基本尺寸/mm大于 至公差等级IT6IT7IT8IT9IT10IT11 3610142540603 6812183048756 109152236589010 18111827437011018 30132133528413030 501625396210016050 8019304674120190 80 120223554871402203.4.2 影响制品尺寸误差的因素1、成型零部件的制造误差成型零部件的制造误差包括成型零部件的加工误差和安装、配合误差两个方面，设计时一般应将成型零件的制造公差控制在塑件相应公差的1/3左右，通常取IT6IT9级。2、成型零部件的磨损造成成型零部件磨损的主要原因是塑料熔体在型腔中的流动以及脱模时塑件与型腔的摩擦，而以后者造成的磨损为主。因此，为简化计算，一般只考虑与塑件脱模方向表面的磨损，而对于垂直于脱模方向的表面的磨损则予以忽略。磨损量值的大小与成型塑件的材料、成型零部件的磨损性及生产纲领有关。对含有玻璃纤维和石英粉等填料的塑件、型腔表面耐磨性差的零部件应取大值。因此，设计时应根据塑料材料、成型部件材料、热处理及型腔表面状态和模具要求的使用期限确定最大磨损量，对中、小型塑件该值一般取1/6塑件公差，大型塑件则取小于1/6塑件公差。3、塑料的成型收缩前已述及，成型收缩不是塑料的固有特性，它是材料与条件的综合特性，随着制品结构、工艺条件等的影响而变化，如原料的预热与干燥程度、成型温度和压力波动生产中由于设计时选取的句酸收缩率与实际收缩率的差异以及由于塑件成型时工艺条件的波动、材料批号的变化而造成的塑件收缩率的波动,由此导致塑件尺寸的变化值为 （37）式中 塑料的最大收缩率； 塑料的最小收缩率； 塑料的名义尺寸。由式（3-3）可见，塑件尺寸的变化值与塑件尺寸成正比，因此对大尺寸塑件，收缩率波动对塑件尺寸精度影响较大，应认真对待。此时，只靠提高成型零件制造精度来减小塑件尺寸误差是困难和不经济的，而应从工艺条件的稳定和选用收缩率波动值小的塑料方式来提高塑件精度。反之，对于小尺寸塑件，收缩率波动值的影响小，而模具成型零件的制造公差及其磨损量则成为影响塑件精度的主要因素。4、配合间隙引起的误差 例如，采用活动型芯时，由于型芯的配合间隙，将引起塑件孔的位置误差或中心距误差。又如，当凹模与凸模分别安装于动模和定模时，由于合模导向机构中导柱和导套的配合间隙，将引起塑件的壁厚误差。为保证塑件精度必须使上述个因素所造成的误差的总和小于塑件的公差值，即： （38）式中 成型零部件制造误差； 成型零部件的磨损量；塑料的搜索率波动引起的塑件尺寸变化值；由于配合间隙引起塑件尺寸误差； 塑件的公差。3.4.3 成型零件工作尺寸计算上型腔尺寸计算 凹模径向尺寸 （39）式中 d 制品的名义尺寸（最大尺寸）； 制品公差（负偏差）；Scp 所采用的塑料平均成形收缩率；Dm 凹模径向名义尺寸（最小尺寸）；x 修正系数取3/4；m 根据表32查得。 代入相关数据计算得：Dm (1+0.035)303/4（0.052）0+0.01731.0890+0.017mm如图3-3所示。 凹模深度 (310)式中 Hm凹模深度名义尺寸(最小尺寸)； hs制品高度名义尺寸(最大尺寸)；x修正系数取2/3。 代入相关数据计算得：Hm （10.035)132/30.0430+0.014 13.4260+0.014mm如图3-3所示。 图 33 上型腔凹模表3-2模具制造公差m在制品公差中所占比例塑件基本尺寸L/mm05050140140250250355355500 型芯径向尺寸 (311)式中 dm 型芯径向名义尺寸（最大尺寸）；D 制品的名义尺寸（最小尺寸）；制品公差（正偏差）；m模具制造公差；x 修正系数取3/4。 代入相关数据计算得：dm (1+0.035)253/40.0520-0.01725.9140-0.017mm如图3-4所示。 型芯高度 (312)式中 hm型芯高度名义尺寸(最大尺寸)； h制品孔深名义尺寸(最小尺寸)； x修正系数取2/3。 代入相关数据计算得：hm （10.035)142/30.0430-0.01414.5190-0.014mm如图3-4所示。图 34 定模型芯2.下型腔尺寸计算 凹模径向尺寸Dm (1+Scp)dx0+m (1+0.035)273/4（0.052）0+0.01727.9060+0.017mm如图3-5所示。凹模深度Hm （1Scp)hsx0+m （10.035)182/30.0430+0.01418.6010+0.014mm如图3-5所示。 图 35 下型腔凹模型芯径向尺寸dm (1+Scp)Dx0-m (1+0.035)213/40.0520-0.01721.7740-0.017mm如图3-6所示。型芯高度hm （1Scp)hx0-m （10.035)172/30.0430-0.01417.6240-0.014mm如图3-6所示。图 36 动模型芯3.侧孔、环形槽径向尺寸 dm孔 (1Scp)Dx)0-m(1+0.035)2.53/40.0250-0.0082.8940-0.008mmdm槽 (1Scp)Dx)0-m(1+0.035)1.23/40.0250-0.0081.260750-0.008mm如图3-3所示。3.5 本章小结本章确定了模具的型腔数量为一模一枪，模具采用中间分型的双分型面结构。经注射机参数相关计算确定初选型号为SZ100/630的注射机，通过校核确定此注射机选择合理。本章还确定了模具的模架为A4型250mm315mm正装的小型模架，最后通过对成型零部件的计算，确定了相应成型零部件的结构。第4章 浇注系统的设计注塑模的浇注系统是指模具中从注塑机喷嘴开始到型腔入口为止的一段熔体的流动通道，它由主流道，分流道，冷料穴和浇口组成。它向型腔中的传质，传热，传压情况决定着塑件的内在和外表质量，它的布置和安排影响着成型的难易程度和模具设计及加工的复杂程度，所以浇注系统是模具设计中的主要内容之一。4.1 主流道的设计 图4-1主流道1料筒喷嘴 2浇口套 3定位圈主流道是指紧接注塑机喷嘴到分流道为止的那一段锥形流道，通常和注塑机的喷嘴在同一轴线上，断面为圆形，有一定的锥度，目的是便于冷料的脱模，同时也改善料流的速度，因为要和注塑机相配，所以其尺寸与注塑机有关，在卧式或立式注射机用的模具中，主流道垂直与分型面，其几何形状如图4-1所示。其技术要点如下:(1) 主流道通常设计成圆锥型,其锥角a=24；内表面粗糙度Ra=0.4。(2) 为防止主流道与喷嘴处溢料,主流道对接触紧密对接,主流道对接处应制成半球凹坑,其半径小端直径R=R+(12)mm；其小端直径d= d+(0.51)mm 凹坑深度h=35mm。(3) 为减小料流转向过渡时的阻力,主流道大端呈圆角过渡,其圆角半径r=13mm。(4) 在保证塑料良好成型的前提下,主流道L应尽量短,否则将增多流道凝料,且增加压力损失,使塑料降温过多而影响注射成型.通常主流道长度由模板厚度确定,一般取L60mm。由于主流道要与高温的塑料熔体和喷嘴反复接触和碰撞，所以主流道部分常设计成可拆卸的主流道浇口套，以便选用优质的钢材单独加工和热处理。4.2 分流道的设计分流道是主流道与浇口之间的通道。在多型腔的模具中分流道必不可少，而在单型腔的模具中，有的则可以省去分流道。在分流道的设计时应考虑尽量减少在流道内的压力损失和尽可能避免熔体温度降低，同时还要考虑减小流道的容积。本设计为单型腔的模具，所以将分流道省去。4.3 浇口的设计浇口是连接流道与型腔之间的一段细短通道，是浇注系统的关键部分，起调节控制料流速度、补料时间及防止倒流等作用。浇口的类型有很多，有点浇口，侧浇口，直接浇口，潜伏式浇口等，各浇口的应用和尺寸按塑件的形状和尺寸而定，该模具采用环形浇口。浇口的设计原则：（1）浇口的尺寸及位置选择应避免熔体破裂而产生喷射和蠕动；（2）浇口的位置应有利于流动排气和补料； （3）浇口位置应使流程最短，料流变向少，防止型芯变形；（4）浇口位置及数量应有利于减少熔接痕和增加熔接强度；（5）浇口的位置应考虑定位作用和对塑件性能的影响。图42 环形浇口环形浇口是沿制品整个外圆周或内圆周进料，它能使塑料绕型芯均匀充模，排气良好，熔接痕少，但浇口切除困难。它适用于薄壁、长管状制品。 本设计环形浇口如图42所示。4.4 冷料穴的设计冷料穴的作用是贮存因两次注射间隔而产生的冷料以及熔体流动的前锋冷料，以防止熔体冷料进入型腔。冷料穴一般设计在主流道的末端，当分流道较长时，在分流道的末端有时也设冷料穴。冷料穴底部常作成曲折的钩形或下限的凹槽，使冷料穴兼有分模时将主流道凝料从主流道衬套中拉出并滞留在动模一侧的作用。本设计采用带Z形拉料杆的冷料穴。图43 带拉料杆的冷料穴1.浇口套 2.冷料穴 3.动模型芯 4.拉料杆4.5 浇口套的设计材料采用45钢，局部热处理，SR15球面硬度3845HRC，其余应符合GB/T41702006的规定，设计尺寸如图43，示注表面粗糙度Ra6.3m，未注倒角1mm45，a.可选砂轮越程槽或R0.5mmR1mm圆角。图44 浇口套4.6 排气方式排气槽用以将成型过程中的气体充分排除。常用的办法是在分型面处开设排气沟槽。由于分型面之间存在有微小的间隙，对于较小的塑件，因排气量不大，可直接利用分型面排气，不必开设排气沟槽，一些模具的推杆或型芯与模具的配合间隙均可引起排气作用，有时便不必另外开设排气槽。本设计的塑件，为较小的塑件，因此排气量不大，所以采用直接利用分型面排气。4.7 本章小结本章主要对模具的浇注系统进行了设计，包括对主流道、浇口以及浇口套的设计，其中浇口采用的是环形浇口的形式。浇注系统的设计是否合理，将直接影响成型品的外观、内部质量、尺寸精度和成型周期，故其是模具设计的重要环节。第5章 导向机构的设计5.1 导向机构的设计导向机构主要用于保证动模和定模两大部分或模内其他零部件之间的准确对合，起定位和定向作用。例如，使凸模的运动与加压方向平行，保证凸凹模的配合间隙；在推出机构中保证推出机构运动定向，并承受推出时的部分侧压力；在垂直分型时，使垂直分型拼块在闭合时准确定位等。绝大多数导向机构由导柱和导套组成，称之导柱导向机构，此外也有锥面、销等作定位导向结构。因此，导向机构主要有导柱导向和锥面导向定位两种形式，其设计的基本要求是导向精确，定位准确，并具有足够的强度、刚度和耐磨性。5.1.1 导柱的设计导柱导向机构式利用导柱和导向孔之间的配合来保证模具的对合精度。导柱导向机构设计内容包括：导柱和导套的典型结构，导柱与导向孔的配合以及导柱的数量和布置等。注射模的导柱一般取24根，其数量和布置形式根据模具的结构形式和尺寸来确定。材料采用T10A，硬度5256HRC，标注的形位公差应符合GB/T11841996的规定，t为6级精度，其余应符合GB/T41702006的规定，本设计的导柱如图5-1所示。图5-1 导柱5.1.2 导套的设计导套分为直导套和带头导套，直导套装入模板后，应有防止被拔出的结构，带头导柱轴向固定容易，本设计采用的是带头导套，材料采用T10A，硬度5256HRC，标注的形位公差应符合GB/T11841996的规定，t为6级精度，其余应符合GB/T41702006的规定，如图5-2所示。图5-2 带头导套5.2 定位圈的设计为了便于模具在注射机上安装以及模具浇口套与注射机的喷嘴孔精确定位，应在模具上安装定位圈，用于与注射机定位孔匹配。定位圈除完成浇口套与喷嘴孔的精确定位外，还可以防止浇口套从模内滑出。根据 SZ100/630查得定孔直径为125mm尺寸,即D为125mm。本设计定位圈如图44所示，采用50中碳钢，经正火处理，硬度为183235HBS。与定模装模板固定用的螺钉采用JISB1101中公称直径8mm或JISB1176中公称直径8mm的螺钉。 图53 定位圈5.3 拉料杆的设计材料采用4Cr5MoSiV1，硬度5055HRC，其中固定端30mm范围内硬度3545HRC，淬火后表面可进行渗氮处理，渗氮层深度为0.080.15mm，心部硬度4044HRC，表面硬度900HV。其余应符合GB/T41702006的规定。5.4 本章小结本章主要对导向机构的设计，包括导柱、导套、定位圈拉、料杆的设计。导向机构主要用于保证动模和定模两大部分或模内其他零部件之间的准确对合，起定位和定向作用。第6章 成型零件的力学计算6.1 型腔的强度注射模具长时间承受交变负荷，并且伴有温度冷热交替，工作环境恶劣，工作状态下所发生的弹性变形，对塑件的质量有很大的影响，因此，模具必须具有足够的强度和刚度。中小型模具是指模板的长度和宽度在500mm以下的模具。这类模具的强度，只要模板的型腔长、宽尺寸不大于模板长度和宽度的60，型腔深度不超过模板尺寸的10时，可以不必通过计算。本设计中的模具满足此要求，所以不必计算。6.2 脱模机构的设计脱模机构的设计有遵循以下原则：(1) 塑件滞留于动模，以便于借助于开模力驱动脱模装置，完成脱模动作，使模具结构简单。(2) 防止塑件变形和损坏，正确分析塑件对模腔的黏附力的大小及其所在部位，有针对性地选择适当的脱模装置，使推出重心与脱模阻力中心相重合。(3) 力求良好的塑件外观，在选择顶出位置时候，应尽量设在对塑件外观影响不大的位置。在采用推杆脱模尤其要注意这个问题。(4) 结构合理可靠，脱模机构应工作可靠，运动灵活，制造方便，更换容易，且具有足够的强度和刚度。脱模机构分类有多种方法，但主要以脱模装置结构特征分类较实用和直观，参考同类型零件的脱模机构，本塑件产品的脱模机构采用推板脱模机构。6.2.1 脱模力的计算本产品为薄壁壳类零件，可知脱模力为： (61) (62)式中 塑料的拉伸模量（MPa），；塑件成型平均收缩率，；塑件包容型芯的长度（mm）；塑件的壁厚（mm）；脱模斜度，；塑料与钢材之间的摩擦系数，；塑料泊松比，=0.38；塑件在与开模方向垂直的平面上的投影面积（）。由上面的分析可知，定模上型芯的脱模力为，动模上的型芯的脱模力为。动定模的脱模力相差不大，但由于该塑件有三个侧抽芯，因此在开模时，塑件一定会留在动模上。塑件所需要的最小脱模力为。6.2.2 推板脱模机构设计1推板脱模机构设计要求：（1）推板的顶出位置应该设在脱模阻力大的部位，盖，箱类塑件阻力最大的地方是侧面，在端面均匀设是最理想的。（2）推板不设置在塑件薄壁处，以免塑件变形破损，当结构特殊需要时，应该增大顶出面积使塑件受力得以改善，可以采用顶出盘顶出。（3）推板不宜过小，有足够强度，而且尽可能大的面积与塑件接触，（4）推板材料多用45钢或T8、T10等碳素工具钢制造，采用头部局部淬火，淬火硬度在50HRC以上，局部淬火长度为1.5倍推出行程与配合长度之和，表面粗糙度在Ra1.6um以下。2推杆直径的计算推杆推出塑件时候应该有足够的稳定性，其受力状态可简化为一端固定，一端铰支的压杆稳定性模型。推杆材料选用45号钢。推杆直径公式如下： (63)式中 d推杆直径（mm）； 安全系数，通常取； 推杆长度（mm）； 脱模阻力（N）； 推杆材料的弹性模量，45号钢的； 推杆根数。设推杆长度，；代入下式 (64)取，由公式611进行校核如下： (65)45号钢的，故符合要求。3推板厚度的确定推板厚度按强度计算公式如下： (66)式中 系数，按参考文献中的表8-4可知； 推件板材料的许用应力，材料为50号钢； 脱模力（N），可知。根据计算以及所选模架确定模具推板的厚度为28.6 mm。6.3 本章小结本章主要对模具成形零件的力学计算，校核工作是对模具的基本保障，通过校核完全符合要求，说明模具的设计是合理的。第7章 侧抽芯机构的设计7.1 侧向抽芯机构简介注射机上只有一个开模方向，因此注射模也只有一个开模方向。但很多塑料制品因为侧壁带有通孔、凹槽或凸台，不能直接从模具内脱出，模具上需要增加多个抽芯方向。这种在制品脱模之前先完成侧向抽芯，使制品能够安全脱模，在制品脱模后又能安全复位的机构称为侧向分型与抽芯机构。根据模具侧向分型机构所处位置不同，可分为：定模外侧抽芯机构、定模内侧抽芯机构、动模外侧抽芯机构、动模内侧抽芯机构、定模斜抽芯机构、动模斜抽芯机构。因壳体在2个截面上均分布有侧孔，为简化模具结构，便于侧孔成型，模具在设计成型侧也机构时，将2个截面上的侧抽芯机构分别设置在定模和动模部分，通过采用不同的抽芯方式完成侧孔的成型。7.2 滑块和斜导柱的侧向抽芯机构滑块斜导柱的侧向分型与抽芯机构是利用成型后的开模动作，使斜导柱与滑块产生相对运动，滑块在斜导柱的作用下一边沿开模方向运动，一边沿侧向运动，其中沿侧向的运动使模具的侧向成型零件脱离塑件。斜导柱外侧抽芯机构由以下五个部分组成：动力部分，如斜导柱等；(1) 锁紧部分，如锁紧块等；(2) 定位部分，如滚珠弹簧，挡块弹簧等；(3) 导滑部分，如模板上的导向槽、压块等；(4) 成型部分，如侧抽芯、滑块等。7.3 定模侧抽芯机构的设计定模侧抽机构成型侧面均布的4个2.5mm孔。为了保证产品的外观质量，减少由于侧滑块而产生的外观拼接痕迹，同时为便于侧滑道加工及侧滑块安装，型腔板特别采用了整体镶拼结构，如图71所示。从图71可以看出，在定模板中镶入了1个整体的成型声色，可降低侧滑道的加工难度。在此侧抽机构中，为腾出动模部分的侧抽位置，减少模具外形尺寸，侧滑道采用X形排布，滑道直接加工在定模板上。由于位置的限制，小侧斜导柱直径较小，特加装强力弹簧进行辅助抽芯，确保抽芯动作顺利完成。在成型块装入定模板后，小滑块始终留在滑道内，并且在强力弹簧的作用下，一直和小斜导柱及锁紧轴保持接触，因此，开模后无需考虑小滑块的定位问题，有效简化
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