玩具车车门注塑模具设计

三峡大学科技学院毕业设计（论文）题目玩具车车门注塑模具设计 学生姓名 邓正伟 学号 2012405107 专业 机械设计制造及其自动化 班级 20124051 指导教师 何 煌_ 评阅教师 何 煌完成日期 2016年5月29日学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：_ 日 期：_学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权省级优秀学士学位论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密 ，在_年解密后适用本授权书。2、不保密 。（请在以上相应方框内打“”） 作者签名：_ 年 月 日 导师签名：_ 年 月 日 目 录摘 要1前 言31注塑模行业国内外的状况51.1国内现状51.2 国外现状51.3本文主要研究工作简介52 塑件的分析以及成型工艺性能62.1塑件工艺性分析62.2材料的成型工艺性能7.关于注射成型过程82.ABS注射工艺参数表102.5 ABS塑料的主要缺陷103型腔数目的确定104 分型面的设计124.1分型面介绍与设计要侧125 浇注系统的设计135.1主流道设计135.2 分流道设计155.3 浇口的设计166 浇口套的设计167 浇口的设计178 冷料穴的设计189 脱模机构的设计1810 排气系统的设计1911 冷却系统的设计1912 模架的选择2013 成形零件的结构设计2113.1成型零件的结构形式及设计2113.2成型零件工作尺寸的计算2514 注射机的选择2814.1注射量2814.2 注射压力2814.3 锁模力2915 注塑机的校核2915.1注射量，注射压力，锁模力的校核2915.2模具厚度的校核2915.3注射机开模行程的校核30总 结30参考文献32致 谢34附录 模具的主要零件图以及模具的总装配图351图附录1 A板零件图352图附录2 B板零件图363图附录3定模底板374图附录4 顶杆固定板零件图385图附录5定位环零件图396图附录6型腔零件图404第 1 页 共44页摘 要我们国家的模具企业大多数都是比较小型的企业，我们国家的模具加工技术和发达国家相比还远远不够。那么我们作为21世纪的大学生，对于模具设计与制造这个专业，应该更加重视，一方面要学习先进的模具设计与制造的技术，另一方面也要学习非常好的咋们的模具管理技术。我们国家的模具行业为什么到现在还发展的不是很理想，是因为我国非常缺少高素质人才，没有高素质人才，模具质量无法提高，模具行业也无法发展。可以说，没有模具就没有制造业在中国的模具制造业属于专用的，特殊的设备制造业。本文就是关于塑料部件即玩具车门的模具设计。根据玩具车门的结构，在本次毕业设计中我们选用两板模具斜顶机构，顶出方式采用机动来完成，而浇口我们就用侧浇口的方式来完成进料。在2016年本次的毕业设计过程中，在图书馆借阅了很多资料，也在网上查阅了与注塑模具的相关资料，对我们需要设计的产品进行了分析和研究，其中包括利用SolidWorks，proe软件对玩具车门进行壁厚和拔模斜度的分析；塑件的成型相关工艺性的分析；研究讨论后拟定了注塑模具的结构形式。经过这次对塑料模具的设计，让自己对塑料模具设计过程有更深入的理解，为进一步了解如Solidworks，proe，IMOLD等三维软件在模具设计过程中作用，AutoCAD软件中所起的作用和带来的方便，我们利用强大的CAD软件来缩短模具设计、生产周期，更加认识到现代模具软件对降低工业成本的重大意义。关键词：拔模斜度；浇注系统；合模导向机构ABSTRACT Nowdays , Mold design and manufacture is becoming a promising industry. The truth is there are still a lot of small factories in China. Compared with the developed country, the technology of mold design and manufacture is still far behind the developed country. As a graduate whose major is Mold design and Manufacture, I think we not only need to learn some advanced technology, we also need to learn some advanced experience. In China, a lot of high quality workers are needed. This is the main reason why mold technology is not highly promoted in China.The mold is the manufacturing industry important craft foundation, in our country, the mold manufacture belongs to the special purpose equipment manufacturing industry. According to the structure of the plastical piece chose to use the two plates mold with two sidecores. make use of inclined lead pillar completion side core-pulling of the plasticalpiece and adopt side gate completion injection .Checked a great deal of reference in the whole design process, thorough analysis the design contents, include usage SolidWorks software to carry on wallthinckness and draft analysis for the product。The craft analysis of mold;Draft the mold structure form.The assurance of injection machine model ;design of injection system and gate;Model structure design and calculation of mold parts; The assurance of mold base with standard piece of choose to use; mold match and guide organizations design;ejector organization s design;The design of side core ejectors organization;The design of cooling system.Through the design process of outer shell plastics mold makes me have more deep one layer understanding of the design process to the plastics mold and realize further like SolidWorks, Moldflow, IMold V12, Autocad etc. software are in each stage of mold design the role play with ,and the convenience which bring back, also deeply realize the strong CAD softwares have a necessary function in the aspects of shortenning a mold design、 producting period、reducing costly.Although the CAD design softwares own strong of analytical processing function, also only have firm theories foundation with actual experience then can develop it to the pole. Key words：Plasticalpiece SolidWorks Wallthinckness 1第 39 页 共 44 页前 言模具是工业产品生产中是不可缺少的，由于其加工效率高，兼容性好，节省原材料，它已被广泛使用。先进的模具技术可以提高产品的质量。美国的行业这样认为：模具工业不仅仅是美国工业的基石，更是富裕社会的动力。可见，发达国家对模具行业的重视，也说明模具行业对整个世界的影响。模具行业已成为国民经济发展的不可缺少的一个行业。机械、电子、汽车、石油化工、建筑等中国的支柱产业，每一个都需要适应模具行业的发展，需要大量的模具。特别是汽车，电器和通信产品，60%至80%的零，部件是依靠模具制造。中国石化行业一年生产约5000000吨聚乙烯聚丙烯和其他合成树脂，每一个需要量塑料模具成型，产品可用于生产和生活消费。生产用瓷砖和卫生洁具，需要大量的陶瓷模具。 我们国家的模具行业在以后要进行结构调整，对模具水平有一个要有提升。对进口和出口结构的改善、模具的成形分析及高档汽车罩、应用、多用途复合模和激光技术信息技术的发展方向。近年来， “外资”和民营企业快速发展。大学四年里，我们学习了很多的专业知识，在机械原理，机械设计，模具设计等课程中获益匪浅，在学习了诸多的理论知识后，我们进行了这次的毕业设计。在查阅相关资料后，对我国未来的模具发展趋势大胆猜测：1） 全面运用cad，cam技术。在以后的生活中，需要的模具形状会更加复杂，那么传统 的模具无法完成，所以运用计算机来完成是大势所趋。 2）让模具更加标准。为了适应发展，模具需要有更好的互换性，不仅在国内要有标准，在世界上也要与标准同行，让模具发展为标准件，不管是维修还是装配都是需要，也可节约生产周期，提高效率。3）优质材料的运用。现在的模具使用寿命都比较短，为了解决这一难题，我们需要借鉴国外经验，采用更好的材料。4）先进的表面处理技术。我国的精度要求不够，只有采用更好的表面处理技术才能与国际接轨。5)逆向工程技术。目前我国已经有这个技术，他可以快速的把复杂的实物复制出来。6）模具的自动化。在工业时代4.0的到来，我们需要转型，机器换人是必要的手段，那么以后的模具的自动化，智能化就是一定的。本次塑料模具设计是系统的学习塑料模具的相关知识的一次机会，我们把自己的知识与设计结合，经过自己的努力和同学的帮助，我们了解了三维绘图过程，模具设计的一般步骤，我相信对我们以后的工作有很大的帮助。1注塑模行业国内外的状况1.1国内现状 最近几年，我国的经济水平不断的在提高，模具行业也相应在往前发展，中国的民营企业得到很快的，可以说是高速的发展，而且国有模具企业也不甘示弱，也在飞速的发展。生产园区的模具产业更是迎来第二春，不管是模具制造水平，还是企业的管理水平都在逐步提高，最重要的是企业的管理体系在完善。在中国，新的技术得到了更广的应用，如高速加工技术、热流道技术、逆向工程等新技术，而且ERP、PDM 等信息化管理技术正得到积极推广。但与其他发达国家相比，我国模具工业不管是在技术上，还是在管理上都无法和他们相提并论。特别表现在精密、复杂、长寿命模具技术上，差距很大。中国未来只有重视对模具人才的培养，才能和欧美发达国家谈论的资本，才能改变国家的现状。1.2 国外现状国外的模具行业把产品质量放在首位，把尽量满足用户需求作为自己的使命，全力的投入，想方设法来提高模具的生产能力。注塑成型工艺是有多个工位，生产效率也比较高，更多的是自动化，连续化。不管是国家很是企业都希望模具向高精度复杂、多功能的方向发展。目前国外的模具行业发展已经非常成熟，水平很高，日本模具产值平均达 6 万美元/人/年左右。国外的从业者虽然在减少，但是质量在不断提高。1.3本文主要研究工作简介本设计以圆形端盖这一日常塑料件为研究对象，应用 SolidWorks，AutoCAD 等 CAD/CAM/ 相关软件协助设计，采用注塑模具设计、三维实体建模、图形自动编程等相关机械方面的理论设计出模具，编写模具的加工 NC 代码。在设计之前先对塑料所用材料进行分析，然后对塑件成型进行工艺分析，选择合理 的加工类型和加工机械，下文对有关工艺进行计算，比如材料收缩率、脱模斜度、塑料件的尺寸和精度等。根据计算结果确定模具类型并设计模具的内部结构。选择注塑机，对注塑机的主要工艺参数、安装尺寸、开模行程和顶出装置进行校核。然后按照次序设计浇 注系统、排气系统、推出脱模机构、注塑模成型零部件结构设计、注塑模导向定位机构 及其它部件设计、冷却系统，并进行相关计算和校核。2 塑件的分析以及成型工艺性能2.1塑件工艺性分析1 塑件的尺寸一般都较大，精度要求不高。需要大量生产，可考虑一腔多模。2 浇口采用侧面浇口，浇口截面为矩形，适用于一模多腔，大大提高生产率。3 型腔与型芯部分用镶拼结构，这样设计可以简化加工工序，有利于维修。零件三维如图2.1，零件工程图如图2.2图2.1车门的三维图图2.2 车门的工程图2.2材料的成型工艺性能常用的ABS材料如图2.3和图2.4 图2.3 ABS材料 图2.4 ABS材料2.2.1塑件采用ABS，ABS的主要工艺性能有：具有硬度，韧度，优良的力学性能，绝缘性很好，耐化学腐蚀性良好，适于注射成型。ABS的成型收缩率非常非常的小，还有较高的尺寸稳定性，方便涂色为热塑性塑料2.2.2 ABS注塑成型条件密度（g/cm） 1.05计算收缩率（%） 0.30.8预热温度（） 7080预热时间（h） 4料筒温度 （）前段 200210 中段 210230后段 180200模具温度 （） 5070注射压力（Mpa） 7090保压力（Mpa） 3040保压时间（s） 1530冷却时间（s） 1530成型周期（s） 4070适用注射机类型螺杆式由于塑件采用ABS，ABS的主要工艺性能有：（1）一般机筒温度为160到220，喷嘴的温度通常在170在180之间，或者比这还低。（2）注射的压力在60 到 120Mpa，壁厚和浇口截面很大，所以注射压力可60在100MPa范围；对薄壁，长流程通道，注射压力可提高到130到150MPa。（3）为了保证制品外观质量，改善制品强度，注塑熔体流速要缓慢一些。（4）制品的收缩率不大，在0.3%0.8%范围内，但由于内应力较大。如果内应力太大就要热处理。表1就列出了我们常用的abs材料收缩率表2.1 常用塑料的收缩率（部分）塑料种类收缩率聚乙烯1.5%3.5%聚丙烯1.0%2.5%ABS(抗冲)0.3%0.8%ABS(抗压)0.3%0.8%.关于注射成型过程（1）准备工作。检测ABS的色泽和是否均匀。成型前不需要进行干燥，因为ABS材料的吸水率非常非常的低，你如果把他在室温水中浸泡365天，吸水率也不会大于1%。（2）注射过程。我们第一步就把abs塑料放入注射料筒内加热到一定温度、当塑化到了可以流动的状态后，第二步就是把塑化的abs材料从模具的浇注口进入模具型腔成型，在整个的注射过程可以分为一下的5个阶段：1）充模2）压实3）包压4）倒流5）冷却（3）塑件的后处理。产品的收缩率比较小，但是应力会比较高。必要时应进行热处理。表2是常用的塑料注射工艺参数（部分）。表2.2 为常用塑料注射工艺参数（部分） 项目 塑料PPABS抗冲压ABS注塑机类型螺杆式螺杆式螺杆式螺杆转数（r/min）306030603060喷嘴形式直通式直通式直通式喷嘴温度170190180190190200料筒温度前段200220210230210230后段160170180200180200模具温度（度）408050705080注射压力（mpa）70120709070120保压力（mpa）506050705070注射时间（s）053535保压时间（s）206015301530冷却时间（s）1560153015302.ABS注射工艺参数表表2.3 ABS常用的注射工艺参数表注射机类型螺杆式螺杆转速3060（r/min）喷嘴形式直通式喷嘴温度180190oC料筒温度前段 200210oC ; 中 段 210230 oC后 段 180200oC成型周期4070s模具温度5070oC注射压力7090Mpa保压力5070Mpa注射时间35S保压时间1530S冷却时间1530s2.5 ABS塑料的主要缺陷(1) 对于有机的溶剂, 溶剂通常会把abs塑料溶胀，极性溶剂也很容易把他溶解;(2) 耐候性不好，而且很容易被紫外线改变颜色 (3) 耐热性很差.普通ABS在95到98就会变形。3型腔数目的确定常用的方法为两种：1） 按照我们的技术参数来确定型腔的数目2） 从经济性来确定型腔的数目。 在一般情况下，大型和中型塑料件和塑料件（不要求高的精度），形状是比较简单的，但也需要大量生产的零件，一个应该考虑效率，另一个要考虑到经济。大中型塑料件和高精度小型塑料件，优先使用一个模具型腔结构，但不需要高精度的小塑料件，简单的形状和而且需要大规模生产时。为了使生产效率大为提高。所以采用一模二腔。 图3.1型腔布局 图3.2型腔的二维图 该塑件对精度的要求不是很高，为MT3级就可以了，但是还是要采用一模两件的设计方法，因为塑件的尺寸较小且为大批大量生产，这样设计可以提高生产效率。采用一模两件，模具的制造成本相对高些，但能满足生产的需要，生产总成本相对较低，我们采用侧浇口，塑料流程短，塑件质量好，而且浇口也容易除去。根据塑件的生产批量以及尺寸精度的要求可以采用一模两腔。单件塑件的体积和质量用SolidWorks的分析来计算。V =3.11/cmm=v=1.053.11 =3.13(g)4 分型面的设计4.1分型面介绍与设计要侧分型面的定义：分型面就是分开模具取出塑件和浇注系统凝料的可分离的接触表面。分型面的形式有很多种，但是必须根据具体情况选择最为恰当的分型面。另外在设计分型面的时候，有如下要求:1、 符合塑料模具的基本要求，就是能使塑料件从模具中可以取出。分型面应位于塑料模具分型方向的最大边缘投影部位。2、 分型线一定不能影响塑件的外观质量，也就是说分型面应尽量达到不破坏塑料件表面的要求。3、 保证塑料件的质量，例如，将有塑料零件的分型面放在同侧。4、 避免侧孔的形成和侧凹。5、 同轴度要求，为满足模具锁紧的要求。6、 有利于模具加工等。4.2分型面的分析与设计根据制件本身的特点，分型面的位置设计如图4.1所示 图4.1分型面设计图5 浇注系统的设计5.1主流道设计一般情况在模具中心塑料熔体的入口处就是主流道。主流道的形状设计为圆锥形，为了方便于熔体的流动和开模时主流到凝了的顺利拔出。(1) 主流道的设计尺寸a. 主流道小端的直径用D表示 D=注射机喷嘴直径 +（0.51）=3.5+（0.51），在这里我们取D=4mm。b. 主流道球面半径为SR0=喷嘴球面半径+(12)=28+2=30mm。c. 球面配合高度 h=3mm5mm，取h=5mm。d. 主流道长度 由于模具设计特殊，所以通常主流道与注射机设计在同一轴线上，横截面为圆形，带有一定的锥度，注塑机喷嘴与模具浇口套位置关系如图5.1所示，取L=83mm。图5.1 主流道示意图同时对浇口的长度，在模具结构允许的情况下，主流道的长度尽量短，一般L120mm，过长的流道还会浪费材料，会使冷却时间延长。因此选择主流道的长度选为83mm。e. 浇口套总长L0=83mm，主流道的大端直径为D，关于主流道圆锥角a，a若设置得过大，又会产生涡流或湍流，卷入空气，a设置得过小，会增加主流道凝料的脱模难度，所以，通常取a=2度4度，对于流动性差的塑料可取a=3度6度，在此取a=2度，主流道大端直径D=d+2Ltan2=4.5+2*100*tan2=6.5mm (2)主流道衬套形式本设计虽然是小型模具,但是衬套和定位圈还是设计成分体式，这样可以便于加工和缩短主道长度,主流道长度取82mm (见图5.2)。 图 5.2 主流道衬套模架的确定和装配图g.冷料穴的设计 当模具打开时，应该要将主流道的凝料拉出来，所以冷料穴直径应稍大于主流道大端的直径（6.23mm）。由于该模具和分型面垂直也就是侧向分型，所以冷料穴可以分别开在左右的瓣合模上，侧向分型时，冷料穴中的凝料以及塑件同时被推出。该模具采用底部无杆的圆环槽冷料穴，冷料穴深度为H=3/4D=3/4*6.23=4.67mmD=d+（12）mm=7.23mm(3)主流道凝料体积 q主= （3+）286=990mm3=0.99cm3(4)主流道剪切速率校核公式为r=3.3qv/3.14*Rn3=3114/s5103 /s式中的各个参数含义：qv=q主+q分+q塑件=0.99+0.35+45/4=12.54cm3140 cm3 Rn=0.3mm由于主流道较长、喷嘴尺寸较大，使主流道尺寸偏大，所以导致主流道剪切速率偏小。5.2 分流道设计(1) 分流道布置形式采用平衡式流道，原因如下：分流道在分型面上的布局是根据前面所叙的型腔的排列来确定的，而且很多的布置形式，但应在原有基础上考虑以下两点：1）板面尺寸尽量小；2）流程短一些。为了塑料融料快速到达各个部位，采用平衡式流道。(2)分流道的长度长短应尽量短，且少弯折。该模具的分流道共一级，取左右两边分流道的长度L1=L2=34mm(3)分流道的截面尺寸,形状，以及凝料的体积 (4)形状及截面尺寸。用半圆形截面。D=0.2645mL表5.1 塑料常用的圆形横截面分流道尺寸塑料名称分流道横截面直径/mm塑料名称分流道横截面直径/mmABS AS4.89.5聚苯乙烯3.510聚乙烯1.69.5软聚氯乙烯3.510尼龙类1.69.5硬聚氯乙烯6.516聚甲醛1.69.5聚氨脂6.58另外，对于质量小于200g，壁厚在3mm以下的塑件，可采用下列经验公式来确定分流道的当量直径D 根据参考文献1取D=7mm。(5)凝料体积。分流道长度 L=（34+34）=68mm分流道截面积A=3.14RR=3.143.53.5=38.46mm2凝料体积 q分=LA=6838.46=2.615cm3(6)分流道与浇口的连接分流道与浇口的连接处应该设计成斜面，并用一定圆弧过渡。这样可以有利于塑料熔体的流动及填充。L=0.72mm,r=0.52mm(7)分流道的表面粗糙度Ra要求不高，一般在0.8um1.6um范围内，在这里采取1.6um即可。（8）分流道的剪切速率校核公式v=3.3q/3.14*Rn3=2.5103/s到51025103只要在以上区间内就可以。式中 q=v/t=4*v1/t=4*35.9/10=14.36cm3Rn=(2A2/3.14*L)(1/3)=0.25 (1/3)cm式中各个参数含义： t表示注射时间，在这里我们取10s ；A表示半圆形面积（0.98125cm2） C表示半圆形的周长(7.85cm)5.3 浇口的设计根据塑件特征，采用侧浇口,在开模时和塑件一起顶出,然后再去除凝料。这样比较符号工程实际。 侧浇口尺寸的确定可由侧浇口经验计算公式得: b=n*A (1/2)/30 式中 A=7631.78mm2(通过SolidWorks软件计算得到)n塑料材料系数取 0.8 所以浇口截面应采用矩形.6 浇口套的设计图6.1 浇口套示意图采用一模两腔，须设定分流道；采用分体式，浇口套材料一般选用优质钢T8A，热处理为淬火处理。主流道设计为锥孔，内壁Ra为0.63um,锥角为400，其直径查塑料制品成型及模具设计表4-2得d为4mm,D为9mm。主流道大侧面圆角R=3mm，凹坑半径R比喷嘴头半径大12mm，取5mm，这样设计为了便于凝料的拔。浇口套大端高出定模端面H=510mm，起到定位的作用，与注射机定模板的定位孔配合采用H7/m6过渡配合，与定位圈采用H9/f9间隙配合，衬口套球面半径Sr=SR+(0.51),取Sr=12mm，定位环外径D取100mm，厚度取12mm。流道及平衡布置：（1）分流道是进料通道，最常用形式采用U形截面，其分流道直径d可取6mm，分流道长度Lf在这里取26mm，分流道表面不要求太光洁，表面粗糙度通常取Ra1.25Ra2.5um,取Ra=1.6um。根据型腔在分型面上的排布情况为一次分流道，直径可取6mm。长度Lf取26mm（2）分流道的平衡布置为了减小产生熔接痕和填充不足的几率，多型腔模具应尽可能使用平衡流道，可以使熔融塑料几乎同时在每个空腔入口，使塑料对每个腔压力和温度是一样的。7 浇口的设计浇口的设计中考虑到很多的影响因素，比如材料的性能，制件的形状、尺寸、模具结构以及注塑的工艺参数，以较快的速度融化进入主流道和填充空腔，并及时冷却封闭。因此，小，长度较短的一侧的门，它可以增加流量的进料速度，快速冷却关闭，浇口位置形状和尺寸的易塑性零件和凝固材料分离，浇口留下没有明显的痕迹，以确保塑料的外观质量和塑料零件的性能。（1）浇口的选用浇口分为限制性和非限制性浇口两种，我们本次设计将采用限制性浇口。因为限制性浇口可以快速填满型腔，还可以起到密封的作用。我们这次使用侧浇口，侧浇口通常设计在分表面，塑料熔体在模腔侧填充。这样设计浇口的好处就是易于加工，维修方便，并且可以根据塑料件的形状特点灵活选择材料的位置，因此这种浇口被大量使用，但常用于中小型塑料件的多腔模具，也具有很强的适用性，对各种塑料成型。缺点是浇口的痕迹，形成了一个焊缝痕迹，收缩，气孔等影图7.1侧浇口进料8 冷料穴的设计在完成注射循环时，考虑到喷油嘴是很难注入到主流道口，由于冷却温度和低于所需的塑料熔体温度。为了方便贮存这一部分冷料，以防止熔体冷料进入型腔，我们可以开设冷料穴。这就是为什么要开设冷料穴，而且他通常设在主流道的末端，本次我们就采用带Z形头拉料杆的冷料穴。 9 脱模机构的设计脱出机构的设计需通常需要考虑以下三点：1）保证塑件的质量，不要损坏塑件的表面，防止表面刮伤。2）脱出机构结构的设计。3）顶出及开模行程的数据计算 那么根据三点，需要在后模设计顶针孔的大小与位置，顶针在这里起到一个脱模的推出作用，也就是将塑件从后模上顶出。为了受力均衡，直径都为4mm。顶出杆行程的计算：S顶=h凸+e式中各个参数的含义如下： S顶 所需顶出行程h凸 型芯成型高度e 顶出行程富裕量（mm）S顶=4+5=9mm所需开模行程计算S开=h塑+h凸模+e，单位都是mm上式的S开 表示开模行程h塑 表示塑件及浇方注系统在开模向上的总投影高度h凸模 表示动定模型芯突出分型面的高度总和e 表示取件及取出浇注系统凝料的开模行程富裕量S开=4+3+8=15（mm）10 排气系统的设计考虑到制品尺寸不大，利用分型面和推杆，推管的配合间隙排气即可。11 冷却系统的设计塑料熔体的流动、固化定型、生产率以及塑件的形状和尺寸精度受到注塑的模温度的影响。注塑成型，不同的塑料模具温度有不同的要求，一个合适的模具温度，以确保塑料熔体流动性流动性，易于填充的空腔，塑料件弹射收缩，变形小，形状和尺寸稳定性，高物理和机械性能和表面质量高通过温度调节和控制系统可以得到以下效果：1） 改善成型的性能：控制模塑温度在于各塑料的规定温度范围内，以达到改善成型性能的要求。2） 稳定尺寸精度：塑模温度对塑料的收缩率会有很大的影响。尤其对塑料。因此，如果我们保证模的温度不发生变化，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：好的的塑模温度不仅仅可以让塑件的外观质量有所提高和降低表面粗糙度，还可以消除外观缺陷。从而保证塑件的表面质量。考虑到制品平均壁厚为4mm左右，而且制品尺寸又不大，根据公式计算，确定水孔得直径为6mm，其循环的回路设计如下图11.1：图11.1 冷却水道的设计图12 模架的选择为了满足所选设计的定模型腔的尺寸和设计的需要，采用朔料模设计资料（三）表7-11中的A1-250300-80-Z2型模架 其主要参数如下：凹模板厚度 A=25mm凸模板厚度 B=25mm垫块厚度 C=70mm模具的闭合厚度 H=230mm模板宽B0=300 长L0=200mm座板宽B1=300 长L1=200mm定模座板厚 H1=25mm动模座板厚 H2=25mm推杆固定板 h1=15mm顶出底板厚度 h2=20mm顶出底板长度 B2=250mm导柱 d1=20mm导套 d2=30mm顶杆 d3=4mm导柱二维图如图12.1，三维图如图12.2 图12.1导柱的二维图 图12.2导柱的三维图13 成形零件的结构设计13.1成型零件的结构形式设计只要确定模具型腔如何组合就可以了。13.1.1 凹模结构设计型腔是成型塑件外表面的主要零件就是凹模。按其结构为以下两种结构：1.整体式2.组合式a. 整块金属模板上加工而成的就叫整体式的凹模，整体式的凹模优点如下：1）牢固2）不易变形3）避免塑件产生拼接线的痕迹。整体式的凹模缺点如下：1） 整体式凹模加工困难2） 热处理不方便3） 中小型模具，形状不复杂的经常使用。b. 组合式凹模的结构是由凹模凸模组成的，由于组合方式不同，所以也分为很多种：1） 整体嵌入式2） 局部镶拼式3） 底部镶拼式4） 侧壁镶拼式5） 四壁拼合式。如图13.1所示。 1) 整体嵌入式的凹模 2) 底部镶拼式的凹模图13.1组合式凹模结构整体嵌入式凹模如图13.1 1)所示，为了加工效率高，拆装方便，保证各个型腔的形状尺寸一致，在设计多型腔成型小型塑件时，采用机器加工，然后挤入模板之中。对于本次设计，为了简化模具的加工工艺，减少热处理的变形，节约贵金属模具钢，将采用整体式模具结构。通过对塑料端盖结构和模具浇注系统结构的分析，设计了一个模块和双腔的腔数，根据这些特点，我们来确定凹模的结构。13.1.2 型芯结构设计型芯如图13.2，13.3。主要有：1） 主型芯2） 小型芯3） 螺纹型芯4） 螺纹型环 主型芯的结构设计，他有两种，特点如下：整体式结构的优缺点：1）结构比较牢固2）加工困难。3）消耗的模具钢材较多由于整体式结构有以上特点，所以他通常用于简单的型芯。组合式结构的特点：1）可以简化加工过程。2）可以分开加工。整体式结构由于结构牢固，成型塑件质量好等优点，本次毕业设计我们就选用整体式结构。b. 小型芯的结构设计：小型芯的固定方法通常有：1） 台肩固定式2） 圆柱垫固定3） 螺塞固定4） 铆接固定。 图13.2型芯二维图 图13.3型芯三维图13.2成型零件工作尺寸的计算在设计模具过程中，要考虑到塑件材料、几何形状、精度等级等。13.2.1影响塑件尺寸精度的因素a. 注塑件尺寸精度因素直接影响零件加工精度的塑料件尺寸精度。实践表明，模具零件加工引起的误差约占塑料塑性成形误差的三分之一。通常模具制造精度等级为3级4级。 b. 模具成型零件的磨损和撕裂模具的使用过程中，由于材料流动的流动，塑料件的脱模，会使模具零件的磨损和撕裂。不均匀磨损，模具零件的腐蚀，表现出较低的光洁度，并从新研磨和抛光会造成成型部件的磨损，从而在最大磨损的成型零件塑料脱模。一般认为，垂直于脱模方向的平面是不考虑的，认为表面与分型方向平行。磨损量随生产量的增加而增加。在计算模具成型零件的工作尺寸时，模具的小尺寸是小的，忽略磨损。c. 利用注射模成型塑料塑件时，同样也会产生毛边。如果在分型面上有残渣，或者模的夹紧力不够大，或者加工模具零件的精度低，模具零件之间无法紧密贴合也会形成毛边。d.成型工艺条件，包括材料：1） 温度2） 注塑压力3） 压力时间4） 模具温度5） 每注射量6） 注射速度7） 冷却时间8） 成型周期 对原料预热和干燥，有正确的控制和管理，以获得稳定的尺寸，良好的质量塑料件，经济价值也会高。各种工艺条件是相互联系的，只有一个工艺因素是正确控制的，这是不科学的，为了提高塑料件的质量，它需要进行全面和正确的控制。13.2.1模具成型零件的工作尺寸计算 在设计模具过程中，应该根据塑件塑件材料、几何形状、精度等级来计算。计算成型零部件尺寸要用到以下式子 收缩率误差为 成型误差是 产品的十几尺寸 平均的收缩率 式中各个参数的含义如下： 表示塑件基本尺寸 表示制造误差 表示磨损误差 表示间隙误差 表示装配误差。因为磨损使得型腔尺寸加大，型芯尺寸减小，所以一般在脱模方向垂直的表面是不考虑磨损，和脱模方向平行方向才考虑磨损。在所有的计算中，不管是尺寸还是标注都必须严格按照标准来，全部的孔都是按照基孔制。通常取/3，就符合要求a. 型腔尺寸的计算 型腔三维图如图13.4所示，塑件的公差等级为MT6级，塑件尺寸的公差值由表(GB/T 144861993)，可得 图13.4型腔三维图Lm是模具型腔的基本尺寸，而且他是最小尺寸，型腔基本尺寸公式略去较小的与，取，取。则有： 已知塑件尺寸： ；。该塑件的成型零件尺寸均按平均值法计算.查有关手册得ABS的收缩率为0.5,故收缩率为。型腔尺寸： = =b. 型芯尺寸的计算已知塑件基本尺寸：；型芯尺寸： = = = c. 型腔深度的计算已知塑件基本尺寸：根据公式： （5.6） =d. 型芯高度尺寸计算已知塑件基本尺寸：根据公式： （5.7） =14 注射机的选择注射模是注射机上不可缺少的。那么我们为了设计出符合要求的模具，在设计注射模时必须了解他的技术规则。注射机规格的确定主要是根据两个方面，一是塑件的大小，二是型腔的数目和排列方式，在确定结构形式及初步估算外形尺寸的之前，要求设计人员在处理模具注入量、锁模力、注射压力，推出行程、开模距离等进行计算。14.1注射量由注射机的最大注射量公式得K利G公G件+G废式中G公 表示注射机的公称质量注射量K利 表示注射机最大注射量的利用系数，取0.8G件 表示塑件质量G废 表示浇注系统等废料的质量则 0.8G公（445.3311.35）/0.8=192.67g表14.1 常用塑料注射时型腔的平均压力塑件特侧举例型腔的平均压力mpa容易成型塑件PE,PP,PS25中等粘度塑件ABS,POM35高粘度塑件齿轮，凸轮等40 注： 近年来,我国从国外引进注射机型号众多，国内注射机生产厂的机型也一天比一天增多。为了适应注射模设计和生产需要，掌握使用设备的技术参数是不可少的。在设计模具时，一定仔细阅读注射机生产厂家提供的，明确说明书上的参数含义。选用注射机时，一般是以某塑件（或模具）实际需要的注射量初选某一公称注射量的注射机型号，然后依次对该机型的公称注射压力、公称锁模力、模板行程以及模具安装部分的尺寸一一进行校核14.2 注射压力P注P成型P成型=7090MP14.3 锁模力 P锁模力pF式中 p是表示塑料成型时的注射压力，ABS塑料的型腔