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26 注射 设计

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26-端盖注射模设计,26,注射,设计

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湖南农业大学东方科技学院毕业论文（设计）中期检查表学 部： 理工学部 学生姓名陈爱学 号200741914201年级专业及班级2007级机械设计制造及其自动化(2)班指导教师及职称陈力航讲师毕业论文（设计）题目端盖注射模设计毕业论文（设计）工作进度已完成的主要内容尚需解决的主要问题指导教师意见 指导教师签名： 年 月 日检查（考核）小组意见检查小组组长签名： 年 月 日湖南农业大学东方科技学院毕业论文（设计）任务书学生姓名陈爱学 号200741914201年级专业及班级2007级机械设计制造及其自动化(2)班指导教师及职称陈立航 讲师 2010 年 9 月 21 日填 写 说 明一、毕业论文（设计）任务书是学校根据已经确定的毕业论文（设计）题目下达给学生的一种教学文件，是学生在指导教师指导下独立从事毕业论文（设计）工作的依据。此表由指导教师填写。二、此任务书必需针对每一位学生，不能多人共用。三、选题要恰当，任务要明确，难度要适中，份量要合理，使每个学生在规定的时限内，经过自己的努力，可以完成任务书规定的设计研究内容。四、任务书一经下达，不得随意更改。五、各栏填写基本要求（一）毕业论文（设计）选题来源、选题性质和完成形式：请把合适的对应选项前的“”涂黑，科研课题请注明课题项目和名称，项目指“国家青年基金”等。（二）主要内容和要求：1工程设计类选题明确设计具体任务，设计原始条件及主要技术指标；设计方案的形成（比较与论证）；该生的侧重点；应完成的工作量，如图纸、译文及计算机应用等要求。2实验研究类选题明确选题的来源，具体任务与目标，国内外相关的研究现状及其评述；该生的研究重点，研究的实验内容、实验原理及实验方案；计算机应用及工作量要求，如论文、文献综述报告、译文等。3文法经管类论文明确选题的任务、方向、研究范围和目标；对相关的研究历史和研究现状简要介绍，明确该生的研究重点；要求完成的工作量，如论文、文献综述报告、译文等。（三）主要参考文献与外文资料：在确定了毕业论文（设计）题目和明确了要求后，指导教师应给学生提供一些相关资料和相关信息，或划定参考资料的范围，指导学生收集反映当前研究进展的近13年参考资料和文献。外文资料是指导老师根据选题情况明确学生需要阅读或翻译成中文的外文文献。（四）毕业论文（设计）的进度安排1设计类、实验研究类课题实习、调研、收集资料、方案制定约占总时间的20%；主体工作，包括设计、计算、绘制图纸、实验及结果分析等约占总时间的50%，撰写初稿、修改、定稿约占总时间的30%。2文法经管类论文实习、调研、资料收集、归档整理、形成提纲约占总时间的60%；撰写论文初稿，修改、定稿约占总时间的40%。六、各栏填写完整、字迹清楚。应用黑色签字笔填写，也可使用打印稿，但签名栏必须相应责任人亲笔签名。毕业论文（设计）题目端盖注射模设计选题来源（ ）结合科研课题 课题名称： （）生产实际或社会实际 （ ）其他 选题性质（ ）基础研究 （）应用研究 （ ）其他 题目完成形式（ ）毕业论文 （）毕业设计 （ ）提交作品，并撰写论文 主要内容和要求选择合理的注射模具基本结构，设计改塑件的注射成型模具。要求：1、按复合模分析塑件成型工艺； 2、编制该塑件的工艺规程； 3、撰写设计说明书，字数要求不少于一万五千字; 4、绘制模具图纸，要求：总装图一张，零件图一套；注：此表如不够填写，可另加页。主要参考文献与外文资料1 张淑娟， 全腊珍. 画法几何与机械制图M.北京：中国农业出版社.20072 李建军， 李德群主编. 模具设计基础及模具CADM. 机械工业出版社，20053 邓明等编著. 现代模具制造技术M.化学工业出版社，20054 叶久新，王群主编. 塑料制品成型及模具设计M. 湖南科学技术出版社，20055 塑料模具技术手册编委会编著. 塑料模具技术手册M. 机械工业出版社，20016 大连理工大学工程画教研室编著. 机械制图（第四版）M. 高等教育出版社， 20027 中国模具工业协会标准件委员会编. 中国模具标准件手册M. 上海科学普及出版社， 1989.8 屈华昌主编.塑料成型工艺与模具设计M.(第2版).北京:高等教育出版社,2006.7工作进度安排起止日期主要工作内容2010/9/212010/9/25接受任务，完成开题报告2010/9/252010/11/25资料收集，确定方案2010/11/252011/3完成主要的结构设计，初稿2011/32011/4/30完成毕业设计正稿2011/5/12011/5/10审阅及修改2011/5/172011/5/24毕业答辩要求完成日期：20 年 月 日 指导教师签名： 审查日期： 20 年 月 日 专业负责人签名： 批准日期： 20 年 月 日 接受任务日期：20 年 月 日 学生本人签名： 注：签名栏必须由相应责任人亲笔签名。湖南农业大学东方科技学院毕业论文（设计）开题论证记录学 部： 理工学部 学生姓名陈爱学 号200741914201年级专业及班级2007级机械设计制造及其自动化专业(2)班指导教师姓名陈力航指导教师职称讲师毕业论文（设计）题目端盖注射模设计论证小组质疑及指导意见学生回答简要记录论证小组成员签名 记录人签名： 论证时间： 2011 年5 月16 日 湖南农业大学东方科技学院毕业论文（设计）开题论证审批表学生姓名陈爱学号200741914201年级专业及班级2007级机械设计制造及其自动化(2)班指导教师及职称陈力航 讲师开题时间年 月 日毕业论文（设计）题目端盖注射模设计文献综述（选题研究意义、国内外研究现状、主要参考文献等）一，课题的目的意义：本课题的研究将涉及一些二维和三维的软件的应用，如AUTO CAD等，以及相关软件的应用。这将会使我运用这些软件的能力得到提升。同时本次毕业设计还涉及到模具注塑模的相关知识。这对我来说是一个新领域，所以通过这次毕业设计对我自学能力的培养是一个很好的机会。因此通过本次学习将对我进一步巩固所学知识及灵活应用所学知识来解决实际问题有着深远的意义。另外，通过本次毕业设计，将使我掌握写论文的一般步骤及方法。同时也提高了我如何快速而有效的查阅相关信息的方法，不仅锻炼了我在遇到困难时冷静分析。独立思考及解决问题的能力，而且培养了我和同学相互讨论，相互学习惯。二，近年来国内外研究现状1、国内方面：80年代以来，在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下，我国模具工业发展迅速，年均增速均为13%，在未来的模具市场中，塑料管件在模具总量中的比例还将逐步提高。经过半个世纪的发展，模具水平有了较大提高。在塑料管件模具方面已能生产19万吨，上规模，高水平的企业越来越多！由于他的抗腐蚀、廉价等优秀品质，被应用于我国现代化建设的各个领域。精密塑料模具方面，已能生产医疗塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。所生产的这类塑件的尺寸精度、同轴度、跳动等要求都达到了国外同类产品的水平。还能生产厚度仅为0.08mm的一模两腔的航空杯模具和难度较高的塑料门窗挤出模等等。注塑模型腔制造精度可达0.02mm0.05mm，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。成型工艺方面，多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新方面也取得较大进展。气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟，如青岛海信模具有限公司、采用内热式或外热式热流道装置，少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具。但总体上热流道的采用率达不到10%，与国外的50%80%相比，差距较大。在制造技术方面，CAD/CAM/CAE技术的应用水平上了一个新台阶，陆续引进了相当数量的CAD/CAM系统，如美国EDS的UG、美国Parametric Technology公司的Pro/Emgineer软件等等。这些系统和软件的引进，实现了CAD/CAM的集成，并能支持CAE技术对成型过程，取得了一定的技术经济效益，促进和推动了我国模具CAD/CAM的技术发展。2、国外方面：我国模具生产厂中多数是自产自配的工模具车间（分厂），自产自配比例高达60%左右，而国外模具超过70%属商品模具。专业模具厂大多是“大而全”、“小而全”的组织形式，而国外大多是“小而专”、“小而精”。国内大型、精密、复杂、长寿命的模具占总量比例不足30%，而国外在50%以上。2004年，我国模具进出口之比为3.71，进出口相抵后的净进口额达13.2亿美元，为世界模具净进口量最大的国家。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。三，主要参考文献： 1 张淑娟， 全腊珍. 画法几何与机械制图M. 中国农业出版社.2007 2 李建军， 李德群主编. 模具设计基础及模具CADM. 机械工业出版社，2005 3 邓明等编著. 现代模具制造技术M.化学工业出版社，2005 4 叶久新，王群主编. 塑料制品成型及模具设计M. 湖南科学技术出版社，2005 5 塑料模具技术手册编委会编著. 塑料模具技术手册M. 机械工业出版社，2001 6 大连理工大学工程画教研室编著. 机械制图（第四版）M. 高等教育出版社， 2002 7 中国模具工业协会标准件委员会编. 中国模具标准件手册M. 上海科学普及出版社， 1989. 8 华昌主编.塑料成型工艺与模具设计M. 高等教育出版社,2006.7 9 周斌兴主编.塑料模具设与制造实训教程M. 国防工业出版社,2006.4 10 唐志玉主编.塑料模具设计师指南M. 国防工业出版社,1999.6 11 夏巨谌总主编.中国模具设计大典（数据库. 电子版）M.2002.7 12 邹继强主编.塑料模具设计参考资料汇编M. 清华大学出版社,2005.9 13 塑料模具设计手册编写组.塑料模具设计手册M. 机械工业出版社，2002 14 康俊远主编.模具材料与表面处理M. 北京理工大学出版社，2007.6 15 王纪安主编.工程材料与材料成形工艺(2版)M. 高等教育出版社，2004.12注：此表如不够填写，可另加页。研究方案（研究目的、内容、方法、预期成果、条件保障等）选择合理的注射模具基本结构，设计改塑件的注射成型模具。要求：1、按复合模分析塑件成型工艺； 2、编制该塑件的工艺规程；3、撰写设计说明书，字数要求不少于一万五千字；4、绘制模具图纸，要求：总装图一张，零件图一套时间进程安排（各研究环节的时间安排、实施进度、完成程度等）2010/9/212010/9/25 接受任务，完成开题报告2010/9/252010/11/25 资料收集，确定方案2010/11/252011/3 完成主要的结构设计，初稿2011/32011/4/30 完成毕业设计正稿2011/5/12011/5/10 审阅及修改2011/5/172011/5/24 毕业答辩开题论证小组意见 组长签名： 年 月 日专业委员会意见专业教研室主任签名： 年 月 日注：此表意见栏必须由相应责任人亲笔填写。指导教师指导检查学生进行毕业论文（设计）工作情况登记表系（部）名称：理工学部 指导教师姓名：陈力航时 间地 点指导、检查的主要内容学生签名注：此表在每次指导、检查工作时由学生带来，指导教师填写。内容包括学生的学习、工作态度；毕业论文（设计）工作的进展情况；论文（设计）工作中尚需解决的问题等。湖南农业大学东方科技学院毕业论文（设计）成绩评定册学生姓名陈爱学号200741914201年级专业及班级2007级机械设计制造及其自动化(2)班指导教师及职称陈力航 讲师毕业论文（设计）题目端盖注射模设计完成时间20 年 月 日答辩时间20 年 月 日摘要：关键词：答辩资格审查意见：专业委员会主任签名：20 年 月 日指导教师评语：指导教师建议成绩： 指导教师签名：年 月 日评阅教师评语：评阅教师建议成绩： 评阅教师签名：年 月 日答辩小组评语：答辩小组建议成绩： 组长签名：年 月 日成绩评定综合成绩（百分制）： 分折合五级记分制成绩：答辩委员会审查意见：答辩委员会主任签名：年 月 日成绩评定说明：毕业论文（设计）的成绩评定采用综合加权评分的办法，按指导教师评分占30%、论文评阅人评分占30%和答辩小组评分占40%计算出百分制的综合成绩，并根据综合成绩确定相应五级记分制等级。系部答辩委员会对毕业论文（设计）的预评、评阅、答辩成绩进行审查，对评定等级为优秀或不及格以及答辩评分中有争议的论文（设计）要进行重点审核，最终确定成绩。指导教师、评阅教师、答辩小组应分别严格按湖南农业大学东方科技学院毕业论文（设计）评分标准中的相应标准客观、公正赋分。本表一式二份，一份进入学生个人档案，一份存学院档案室。端盖注射模设计学 生：陈爱指导老师：陈力航 讲师(湖南农业大学东方科技学院，长沙 410128) 摘 要：首先对所要设计的产品进行工艺的分析与计算，该塑件采用由丙烯、丁二烯、苯乙烯三种单体共聚而成的ABS为材料，然后在分析计算的基础上确定成型工艺方案，为一模一腔，推杆推出，点浇口，单分型面，浇口套内的主流道采用圆锥形，选用的模架为标准模架，导柱导套的安装用Z1的安装方式，再在此基础上进入模具总装配图的结构设计以及尺寸的确定。在此基础上对注塑模具的主要零部件尤其是成型零部件的尺寸进行设计与计算，期间要参考塑料成型相关的资料和翻阅各种塑料模具设计手册，并通过计算以确定模具的具体结构及尺寸以及成型零件的相关尺寸，通过不断的计算与修改，并在指导老师的悉心关怀和耐心指导下进行不间断的反复修改，最终独立完成这次毕业设计。在设计的过程中，主要成型零件采用镶拼结构，利于加工。另外，本次毕业设计是对我大学所学各种知识的综合检验和考查，通过这次毕业设计使我了解和掌握了许多更深层的知识，并且整个过程都是自己独立完成的，提升了自己的能力，在整个设计过程中，详细介绍了塑件材料的基本特性和成型特点，模具的结构组成、结构特点、工作原理、设计原理、注塑机相关参数、模具材料和热处理要求等。其中对浇注系统、成型零部件、结构零部件、推出机构、冷却系统、排气系统作了重点阐述。关键字：注塑模；浇注系统；侧浇Design of Cover Injection MouldStudent: Chen Ai Tutor: Chen LI-Hang (Oriental Science Technology College of Hunan Agricultural University, Changsha 410128)Abstract： First to design of the product process analysis and calculation, the plastics used by the propylene, butadiene styrene three monomers copolymerization and become ABS for material, then on the basis of the analysis and calculation to determine molding process solutions for exactly a cavity, push rod launch, point runner, single parting surface, runner set inside the mainstream way adopts cone, selection of formwork for standard formwork, guide pin guide with the installation of Z1 installation way, and on the basis of this total into the mold of assembly structure design and size determination. On the basis of the main parts especially injection mold size discusses h0 during the design and calculation, the plastic molding related to reference through all kinds of plastic material and mould design manual, and through the calculation to determine the specific structure and size mold and molding parts related size, through continuous calculation and modification, and in guiding teacher of meticulous care and patience under guidance of uninterrupted repeated revision, eventually independent completed the graduation design. In the design process, the main forming parts adopt insert or structure, beneficial to the processing. In addition, the graduation design is learned in my university of knowledge comprehensive inspection and examination, pass the graduation design makes me understand and master the many deeper knowledge, and the whole process is done independently, promoted oneself ability, in the whole design process, introduces the basic characteristics of molded parts material and forming characteristics, die structure composition, structure characteristics, working principle, design principle, the injection molding machine relevant parameters, mould material and heat treatment requirements, etc. Among the gating system, molding parts, structure parts, launch institutions and exhaust system, cooling system, and presented. Key word: injection mould; gating system; side gate 1 前言本次毕业设计是对我大学四年所学的无论是基础知识还是专业知识都是一次全面的检查和考核，同时也是培养我解决具体问题的一种能力和一次深入再学习的过程。通过毕业设计，能使我综合应用所学的各种理论知识和技能，进行全面、系统、严格的技术及基本能力的练习。模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的工具。在各种材料加工工业中广泛的使用着各种模具。例如金属铸造成型使用的砂型或压铸模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具等各种模具。在现代制造业中对模具的基本要求是：能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面都满足使用要求的共有制制品。以模具使用的角度，要求高效率、自动化操作简便；从模具制造的角度，要求结构合理、制造容易、成本低廉。模具影响着制品的质量。首先，模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面、进浇口和排气槽位置以及脱模方式等对制件的尺寸精度和形状精度以及制件的物理性能、机械性能、电性能、内应力大小、各向同性性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、烧焦、银纹等都有十分重要的影响。其次，在加工过程中，模具结构对操作难以程度影响很大。在大批量生产塑料制品时，应尽量减少开模、合模的过程和取制件过程中的手工劳动，为此，常采用自动开合模自动顶出机构，在全自动生产时还要保证制品能自动从模具中脱落。另外模具对制品的成本也有影响。现代生产中，合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是必不可少的三项重要因素，尤其是模具对实现材料加工工艺要求、塑料制件的使用要求和造型设计起着重要的作用。高效的全自动设备也只有装上能自动化生产的模具才有可能发挥其作用，产品的生产和更新都是以模具的制造和更新为前提的。由于制件品种和产量需求很大，对模具业提出了越来越高的要求。因此促进模具的不断向前发展。近年来，模具增长十分迅速，高效率、自动化、大型、微型、精密、高寿命的模具在整个模具产量中所占的比重越来越大。从模具设计和制造角度来看，模具的发展趋势可分为加深理论研究、高效率、自动化、大型、超小型及高精度、革新模具制造工艺、标准化等。2 塑件工艺分析塑件图：塑件名称：端盖 材料：ABS 成型设备：GEK360-B 未注公差按IT14执行技术要求：塑件外观无明显缺痕，表面粗糙度为Ra=0.4，塑件无毛2.1 塑件原材料的分析（1） 基本性能： ABS是由丙烯、丁二烯、苯乙烯三种单体共聚而成的。这三种组分的各自特性，使ABS具有良好的综合理学性能。丙烯腈使ABS有良好的耐腐蚀性、耐热性及表面硬度，丁二烯使ABS坚韧，苯乙烯使ABS有良好的加工性和染色性能。ABS价格便宜原料易得，是目前产量最大、应用范围最广的工程塑料之一。是一种良好的热塑性塑料。 ABS无毒，无气味，呈微黄色，成型的塑料有较好的光泽，、不透明，密度为1.02-1.05。既有较好的抗冲击强度和一定的耐磨性，耐寒性，耐油性，耐水性，化学稳定性和电气性能。水、无机盐、碱、酸类对ABS几乎没有影响， ABS不溶于大部分醇类及烃类溶剂，但与烃长期接触会软化溶胀，在酮，醛，酯，氯代烃中会溶解或形成乳浊液。ABS表面受冰醋酸，植物油等化学药品的侵蚀时会引起应力开裂， ABS有一定的硬度，他的热变形温度比聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等高，尺寸稳定性较好，易于成型加工，经过调色配成任何颜色。其缺点是耐热性不高，连续工作温度为70左右，热变形温度约为93耐气候性差，在紫外线作用下ABS易变硬发脆。ABS的性能指标： 密度 1.021.05（），收缩率 ，熔点，弯曲强度80Mpa，拉伸强度3549Mpa，拉伸弹性模量1.8Gpa，弯曲弹性模量1.4Gpa，压缩强度1839Mpa，缺口冲击强度1120，硬度6286HRR，体积电阻系数，缩率 范围内。ABS的热变形温度为93118，制品经退火处理后还可提高10左右。ABS在-40时仍能表现出一定的韧性，可在-40100的温度范围内使用。（2）主要用途：ABS在机械工业上用来制造齿轮、泵业轮、轴承、把手、管道、电机外壳、蓄电池槽、冷藏库和冰箱衬里等，汽车工业上用ABS制造汽车挡泥板、扶手、热空气调节导管等，还可用ABS夹层板制小轿车车身。ABS还可用来制造水表壳，纺织器材，电器零件、玩具、电子琴及收录机壳体、食品包装容器，农药喷雾器及家具等。（3）成型特点：ABS易吸水，使成型塑件表面出现斑痕、云纹等缺陷。因此，成型加工前应进行干燥处理；ABS在升温时黏度增高，黏度对剪切速率的依赖性很强，因此模具设计中大都采用点浇口形式，成型压力较高，塑件上的脱模斜度宜稍大；易产生熔接痕，模具设计时应该注意尽量减小浇注系统对料流的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度对收缩率影响响及小。要求塑件精度高时，模具温度可控制在5060度，要求塑件光泽和耐热时，模具温度应控制在6080度。ABS比热容低，塑化效率高，凝固也快，故成型周期短。2.2 塑件结构和尺寸精度、表面质量分析（1） 结构分析。 从零件图上分析，该零件总体形状为圆柱形 ，总体大小为90X50。该零件内壁有侧凹需做斜顶结构，零件侧壁有圆孔，需要侧抽芯结构。（2） 尺寸精度分析。取精度等级为IT14分析可得，该零件的尺寸精度比较低，对应的模具相关零件的尺寸加工可以保证。（3） 表面质量分析。 该塑件要求外观无明显缺陷，表面粗糙度为，塑件无毛刺，内部无粗糙度要求，容易实现。综上分析可以看出，注射时在工艺参数控制得较好的情况下，零件的成型要求可以的到保证。2.3 塑件注射工艺参数的确定查找塑料模设计手册和参考工厂的实际应用的情况，ABS的成型工艺参数可作如下选择。试模时，可根据实际的情况做的调整。表1常用国产注射机的技术规范 Table 1 common domestic injection machine specification 注塑机型号 XS-ZY-350注射量/cm3 250螺杆直径/mm 50注射压力/Mpa 119 注射行程/mm 115注射时间/s 1.6注射方式 螺杆式锁模力/KN 300最大成型面积/cm2 320模板最大行程/mm 400模具厚度/mm 300500拉杆空间/mm 360x420 模板尺寸/mm 250*20锁模方式 液压-机械2.4 计算塑件的体积和质量计算塑件的质量是为了选用注射机及确定型腔数。经计算该塑件的体积为V= 74498.943，根据设计手册，可查得丙烯晴、丁二烯、苯乙烯三种单体共聚体密度为1.02-1.05。按注射机的最大注射量确定型腔数目根据公式：n(KMp-M1)/m式中 K-注射机最大注射量利用系数，一般取0.8. Mp注射机最大注射量； M1-浇注系统凝料量； m-单个塑件的体积。通过相关软件查询得出：M1=19.1 代入相关数据得出 n(KMp-M1)/m=(0.8*250-19.1)/ 74.5=2.42从计算结果中，并根据塑料注射机技术规格，选用XS-ZY-125型号的注射机。根据塑件的结构，（有斜顶、有侧抽芯结构），我选用了一模出一件，同时不影响塑件的大体质量。3 成型方案及模具类型3.1 确定模具类型1、确定模具的基本类型注射模具的分类方式很多，此处是介绍的按注射模具的整体结构分类所分的典型结构如下： 单分型面注射模、双分型面注射模、带有活动成型零件的模、侧向分型抽芯注射模、定模带有推出机构的注射模、自动卸螺纹的注射模、热流道注射模。2、模架的选择模架一般采用标准模架和标准配件,这对缩短制造周期、降低制造成本是非常有利的。 在国内大部分公司及厂家采用的标准模架有“富得巴(FUTABA)”、“龙记(LKM)”、“明利(Minglee)”、“天祥(Skylucky)”等.一般来说,中、小型模胚可选取“富得巴”,较大型模胚则常选取“龙记”、“明利”或“天祥”等。但实际生产中,往往根据模具的价格、结构以及模架加工的复杂程度来决定。遇到特殊情况或者客户指定要求时，可以对模架的部分形状、尺寸和材料做出更改，也可以完全重新设计模架，这种情况下，订购模架时，需向模架供应商提供详细模架图，并注明所订购模架与标准模架不同之处。根据对塑件的综合分析，确定该模具是双分型面的模具，由GB/T12556.1-12556.2-1990塑料注射模中小型模架可选择A1型的模架，其基本结构如下： 图1 双分型面的模具Figure 1 The mold type double portion图1型模具定模和动模均采用一块模板，设置推杆推出机构。适用于直接浇口、侧浇口、点浇口注射成形模具。由分型面分型面的选择而选择模具的导柱导套的安装方式，经过考虑分析，导柱导套选如下图结构图2 导柱导套Figure 2 guide pin guide sets根据所选择的模架的基本型可以选出对应的模板的厚度以及模具的外轮廓尺寸，经过计算可以知道该模具是一模一腔的模具，根据塑件的大小以及斜导柱抽芯机构的大小可侧得长为160mm，宽为160mm。模架的长L=160+复位杆的直径+螺钉的直径+型腔壁厚+滑块长度+楔紧块厚度300mm，考虑到滑块和复位杆不能干涉，即复位杆之间的距离应大于滑块的宽度，所以模架的宽度去250mm。所以就取BL=250300的模架，塑件的厚度为50mm， B板的厚度取120，满足强度要求，A板为60mm，C板为90mm（C的选择应考虑推出机构的推出距离是否满足推出的高度）综上所述所选择的模架的型号为：LKM F GB/T 125563.2 确定模具类型的主要结构3.2.1 分型面得选择模具设计中分型面得选择很关键，它决定了模具的结构，设计时应该改按照以下原则进行分型面的选择：（1）分型面应选在塑件外形最大轮廓处。避免模具结构复杂。（2） 分型面应便于塑件的脱模。（3） 分型面得选择应有利于侧向分型和抽芯。（4） 分型面得选择应保证塑件的质量。（5） 分型面得选择应应有利于防止益料。（6） 分型面的选择应该有利于排气。（7） 分型面的选择应尽量使成型零件易于加工。选择分型面时，应尽量减小由于脱模斜度造成塑件的大小端尺寸的差距。 综上所述：考虑多方面的因素，此处分型面就选择在如图所示的位置较为合适。该零件的高度为50mm，且垂直于轴线的截面形状比较简单和规范，若选择如上图的分型方式既可以降低模具的复杂程度，减少模具的加工难度，又便于成型后的脱模。故选用如上图的分型面，因此该模具属于单分型面的注射模。图3 分型面 Figure 3 parting surface3.2.2 型腔的排列方式的确定本塑件注射时采用一模一件，考虑到斜顶和斜导柱抽芯机构，其模腔布置形式如下图：图4 模腔布置Figure 4 cavity layout3.2.3 浇注系统的设计此次设计采用的是点浇口，点浇口便于自动化生产，大大提高了生产效率，但同时增加了浇注系统的流道量，增加了生产成本。其结构如下图所示图5 点浇注Figure 5 pouring 1 主流道的设计 主流道的轴线一般位于模具的中心线上，与注射机喷嘴的轴线重合，型腔也以此轴线为中心对称布置。主流道的截面一般为等截面柱形，截面可为圆形、半圆形、椭圆形和梯形，以椭圆形应用最广。主流道设计要点如下： 1） 为便于凝料从主流道中拔出，主流道设计成圆锥形。主流道锥角对流动性差的塑料可取，内壁表面粗糙度Ra小于0.8um。 2） 主流道与分流道结合处采用圆角过渡。其半径为13mm，以减小料流转向过渡的阻力。 3） 在保证塑件成型良好的前提下，主流道的长度L应尽量短。为了减少废料及熔体压力损失，一般主流道长度L不超过60mm应视模板的厚度，水道的开设等具体情况而定。 4） 设置主流道衬套。由于主流道要与高温塑料和喷嘴反复接触和碰撞，容易损坏，所以一般不把主流道开展模板上，而是将它单独设置在一个主流道衬套中，这样便于凝料从主流道中取出，损坏后易修复。图6 主流道设计Figure 6 Design of mainstream way主流道尺寸的有关计算： 根据设计手册查得GEK360-B型注射机喷嘴的有关尺寸。喷嘴前端孔径为；喷嘴前端球面半径。 根据模具主流道与喷嘴及，取主流道球面半径SR=11mm,小端直径d=3.5mm。 为了便于将凝料从主流道中拔出，将主流道设计成圆锥形其斜度为，经换算得主流道大端直径D=5mm，为了使熔料顺利进入分流道，可在主流道出料端设计半径为的圆弧过渡。流道的设计 对分流道的要求包括：塑料熔体在流动中热量和压力损失最小，同时使流道中的塑料最少，即从流动性、传热性等因素考虑，分流道的比表面积（分流道表面积与体积之比）应尽可能小，塑料熔体能在相同的温度、压力条件下，从各个浇口同时进入并充满型腔。熔融塑料沿分流道流动时，要求它尽快的充满型腔，流动中温度降尽可能小，流动阻力尽可能低。同时，应能将塑料熔体均衡地分配到各个型腔。所以，在流道设计时，应考虑：(1) 流道截面形状的选用 较大的截面面积，有利于减少流道的流动阻力；较小的截面周长，有利于减少熔融塑料的热量散失。我们称周长与截面面积的比值为比表面积(即流道表面积与其体积的比值)，用它来衡量流道的流动效率。即比表面积越小，流动效率越高。表2 不同截面形状分流道的流动效率及散热性能Table 1 Different sectional shape flow efficiency and shunt word radiating performance名称 圆 形正六边形 U 形 正方形 梯 形 半圆形 矩 形流道截面 图形及尺寸代号 效率 (P=S/L)值通用表达式0.250D 0.217b 0.250d 0.250b 0.250d 0.153dhb/20.167bb/40.100bb/60.071b截面面积S =R2时的P值 0.250D 0.239D 0.228D 0.222D 0.220D 0.216Dhb/20.209Db/40.177Db/60.155D使截面面积S =R 2时应取的尺寸 D = 2 R b =1.1Dd =0.912Dd=0.886Dd =0.879Dd =1.414D hb/21.253Db/41.772Db/62.171D热量损失 最小 小 较小 较大 大 更大 最大从上表中我们可以看出相同截面面积流道的流动效率和热量损失的排列顺序.圆形截面的优点是：比表面积最小，热量不容易散失，阻力也小。缺点是：需同时开设在前、后模上，而且要互相吻合，故制造较困难。U形截面的流动效率低于圆形与正六边形截面，但加工容易，又比圆形和正方形截面流道容易脱模，所以，U形截面分流道具有优良的综合性能。以上两种截面形状的流道应优先采用，其次，采用梯形截面。U形截面和梯形截面两腰的斜度一般为5-10。本次设计采用梯形截面其结构尺寸如下图：W=5mm,H=4mm,R=1.2mm图7 梯形截面Figure 7 trapezoidal section2) 分流道的布置形式分流道的布置形式主要取决于型腔的布局，其遵循的原则是，排列紧凑以缩小模板尺寸，减小流程，锁模力力求平衡。分流道又分为平衡和非平衡两种形式，此处采用的是平衡式3) 分流道设计要点（1）分流道的断面和长度设计，应在保证顺利充模的前提下，尽量取小，尤其对小型塑件更为重要。 (2) 分流道的表面不必很光滑，表面粗糙度一般为1.6um即可，这样可以使熔融塑料的冷却皮层固定，有利于保温。 (3) 当分流道较长时在分流道末端应开设冷料穴以容纳冷料，保证塑件质量。(4) 分流道与浇口的连接处要以斜面或圆弧过渡，有利于熔融塑料的流动及填充。否则会引起反压力消耗动能。3 浇口的设计 浇口是连接主流道和型腔的桥梁，它具有两个功能：第一，对熔融塑料进入型腔起控制作用；第二，当注射压力撤消后，浇口固化，封锁型腔，使型腔中尚未冷却固化的塑料不会倒流。 浇口是浇注系统的关键部分，它对塑件的质量影响很大，一般情况下多采用长度很短（0.52mm）而截面又很窄的小浇口，主要作用有以下几点：可使经过分流道之后压力和温度都已有所下降的塑料熔体，产生加速度和较大的剪切热，降低黏度，提高充模能力，小浇口容易冷却固化（俗称浇口冻结），缩短模具周期，防止保压不足而引起的熔体倒流现象，还便于控制补缩时间，降低塑件的内应力；便于塑件与塑料的分离，而浇口痕迹小，表面质量好。1) 浇口的断面形状尺寸 浇口的断面形状常用圆形和矩形，浇口的尺寸一般根据经验确定并取其下限然后再试模过程中，根据需要将浇口尺寸加以修正。 (1) 浇口截面的厚度h。通常h可取塑件浇口处厚壁的（或0.52mm）。(2) 浇口的截面宽度b。矩形截面的浇口，对于中小型塑件通常取b=（510）h，对于大型塑件取b10h。 针点浇口 dR1R2R3dLha (3) 浇口长度L。浇口的长度L尽量短，对减小塑料熔体流动阻力和增大流速均有利，通常取L=0.52mm。经过综合考虑和分析选择针点浇口优点：1.)浇口位置选择自由度大， 2.)浇口能与胶件自行分离， 3.)浇口痕迹小， 4.)浇口位置附近应力小。缺点：1.)注射压力较大， 2.)一般须采用三板模结构,结构较复杂。 图8 针点浇口参数：1.)浇口直径d一般为(0.81.5)mm， Figure 8 pin point runner 2.)浇口长度L为(0.81.2)mm。 3.)为了便于浇口齐根拉断，应该给浇口做一锥度a，大小1520左右；浇口与流道相接处圆弧R1连接，使针点浇口拉断时不致损伤胶件，R2为(1.52.0)mm，R3为(2.53.0)mm，深度h=(0.60.8)mm。应用：常应用于较大的面、底壳，合理地分配浇口有助于减少流动路径的长度，获得较理想的熔接痕分布；也可用于长桶形的胶件，以改善排气。3) 浇口位置的选择 进料位置的确定应遵循以下几个原则： （1) 浇口的尺寸及位置的选择应避免料流产生喷射和蠕动（2) 浇口应开设在塑件断面较厚的部位，有利于熔体流动和补料。 (3) 浇口位置的选择应使塑料流程最短，料流变向最少。（4) 浇口位置的选择应有利于型腔内气体的排出。 （5）浇口位置的选择应减少或避免塑件的熔接痕，增加熔接牢靠度。 （6）浇口位置的选择就防止料流将型芯或嵌件挤压变形。4 冷料穴和拉料杆的设计 冷料穴的作用是收集每次注射成型时，流道熔体前端的冷料筒头，避免这些冷料进入型腔影响塑件的质量或者堵塞浇口。卧式或立式注射机用注射模的冷料穴，一般都设在主流道的末端，且开主流道对面的动模上，直径稍大于主流道大端的直径，便于冷料的进入，冷料穴的形式不仅与主流道的拉料杆有关，而且与主流道中的凝料的脱模有关系。常见的冷料穴及拉料形式有钩形（Z形）拉料杆、锥形或沟槽拉料穴、球形头拉料穴、分流锥形拉料穴、无推杆的拉料穴。本次设计采用锥形拉料杆，如下图：图9 锥型拉料杆Figure 9 Erlenmeyer pull material pole3.2.4 排气系统的设计排气系统的作用是将浇注系统、型腔内大的空气以及塑料熔体分解产生的气体及时排出模外。如果排气不良，会在塑件上形成气泡、银纹、接痕等缺陷，使表面轮廊不清楚，甚至充不满型腔。还会因气体被压缩产生高温，使塑件产生焦痕现象。由于本套模具排布了一定数目的顶针和镶件，这些顶针和镶件的间隙已经能够达到排气的效果，所以本套模具暂不做排气。若成型过程发生排气不良，另外再加排气。4 脱模机构的设计塑料成型后，使制件及浇注系统凝料从凸模或凹模上脱出的机构称为推出机构，也称脱模机构。它由一系列推出元件等组成，可具有不同的推出动作。大部分推出机构的动作是提高装在注射机合模机上的顶杆或液压缸来完成的。推出机构的设计直接影响制件的质量，是塑料模设计的重要环节之一。 根据塑件的形状和成型特点及模具的结构，选择推杆推出机构1 脱模机构的设计原则（1）结构可靠，机械运动灵活、准确，并有足够的刚度和强度。（2）保证塑件不变形、不损坏。（3）保证塑件外观良好。（4）尽量使塑件留在动模一侧，以便借助于开模力驱动脱模装置，完成脱模动作。2 按模具中的推出零件分类分为推杆式脱模、推管式脱模、推板式脱模等，该塑件底部有加强筋，又非圆筒件，所以采用应用比较广泛的推杆式脱模机构。3 脱模力的计算 注射成型后，塑件在模具内冷却定型，由于体积的收缩，对型芯产生抱紧力，塑件要从模腔中脱出，就必须克服因抱紧力而产生的摩擦阻力。对于不带通孔的壳体类塑件，脱模时还需要克服大气压力，一般而论，塑料制件刚开始脱模时，所需克服的阻力最大，即所需的脱模力最大，脱模力可按公式估算。根据力的平衡原理，列出平衡方程式 则 - 塑件对型芯的包紧力；- 脱模时型芯所受的摩擦阻力； - 脱模力； - 型芯的脱模斜度。又 于是 而包紧力为包容型芯的面积与单位面积上包紧力之积，即：。由此可得 u- 塑料对钢的摩擦因素，为0.1-0.3；A- 塑件包容型芯的面积；P- 塑件对型芯的单位面积上的包紧力，一般情况下模外冷却的塑件取p=Pa；模内冷却的塑件取p=P=10Mpa A=114.61: =N N5 推出机构的设计由于设置推杆位置的自由度很大，所以推杆推出机构应用最为广泛。1 推出机构的设计原则： （1）保证制件不因顶出而变形损坏及影响外观。这是推出机构最基本的要求。（2）推出机构应尽量设置在动模一侧。 （3）机构简单、动作可靠。 （4）合模时正确复位。 （5）位置尽量设在塑件内侧，保证塑件外观良好。 （6）尽量选在垂直壁厚的下方，可以获得较大的顶出力。2 推杆位置的设置： （1）推杆应设在脱模大的地方。一般型芯的周围对型芯的包紧力很大，所以可以在型芯的外侧塑件的端面上设置推杆。 （2）推杆应均匀布置。当塑件各处脱模阻力相同时，应均匀布置推杆，保证塑件被推出是受力均匀，推出平稳不变形。 （3）推杆应设在塑件强度刚度较大的处，推杆不应设在塑件薄壁处，以免塑件变形损坏。3 推杆的长度及直径 圆形推杆的直径可由欧拉公式化简得： （1）式中 d-推杆的直径（mm） L-推杆的长度（mm） -塑件的脱模力（N） E-推杆材料的弹性模量（Mpa） n-推杆数量 k-安全系数 k取1.5带入数据计算; （2）推杆直径的强度校核： -推杆材料的许用压力（Mpa）带入数据计算得 d=5mm，现在使用的顶针直径d=6mm，满足要求4 推杆的固定方式 推杆直径d与模板上的推杆孔的配合一般采用的间隙配合实际的间隙配合应该小于他的溢边值，查资料可得ABS的溢边值0.04mm，推杆有很多种的固定方式我们选择如下的方式固定： 图10 推杆Figure 10 putting推杆固定端与推杆固定板配合时，通常采用单边0.5mm的间隙，这样既可以降低加工要求，又能在多推杆的情况下，不因由于各板上的推杆孔加工误差引起的轴线不一致而发生卡死现象。推杆材料采用T8、T10碳素工具钢，热处理要求硬度HRC50，工作端配合部分的表面粗糙度Ra0.8um6 冷却系统的设计模具的温度是指模具型腔和型芯的表面温度。模具温度是否合适、均一与稳定，对塑料熔体的充模流动，固化定型，生产效率及塑料制作的形状、外观和尺寸精度都有重要的影响，模具中设置温度调节系统的目的是要通过控制模具温度，使注射成型塑料制件有良好的产品质量和较高的生产效率。注射入模具的型腔的熔融热塑性塑料，必须模具内冷却固化才能成为塑件，所以模具温度必须低于注射入模具型腔的熔融塑料树脂的温度，即达到（玻璃化温度）以下的温度范围。为了提高成型效率，一般通过缩短冷却时间的方法来 缩短成型周期，由于树脂本身的性能不同，所以不同的塑料要求不同的模具温度。当模具温度要求在80以上时需对模具进行加热。ABS的成型温度是200-270，模具温度40-80。所以不需要加热装置。1 冷却系统的设计原则1）冷却水孔应尽量多、孔径应尽量大。2）冷却水道至型腔表面的距离应尽量相等。一般冷却水孔至型腔表面的距离应大于10mm，常用12-15mm。3）浇口处加强冷却。一般熔融塑料填充型腔时，浇口附近的温度最高，距浇口距离越远温度越低。因此浇口附近应该加强冷却，在它的附近设冷却水的入口，而在温度较低的远处只需通过加热交换后的温水即可。4）降低入水与出水的温差。如果冷却水道较长，则入水与出水的温差较大，这样就会使模具的温度分布不均匀。为了避免这种现象，可通过改变冷却水道的排列方式来克服这个缺陷。5）冷却水道要尽量避免接近熔接痕部位。为了避免熔接不牢，影响塑件强度，冷却水道要尽量避免接近熔接痕部位。6）冷却水道的大小要便于加工和清理。一般冷却水道的直径为8-10mm，内循环式的冷却水道，水道的直径取6mm。2 常见冷却系统的结构 1）水孔的直径，直径取6mm 和8mm。 2）水孔的位置 3）水道的布置形式 一般有串联式和并联式，串联水道的优点是水道中间若有堵塞能及时发现；缺点为流程长，温度不易均匀，流动阻力大。并联水道的优点是分几路通水，流道阻力小，温度均匀。缺点是中间有堵塞不易发现，管接头多。串联和并联应用于具体情况而定，其缺点可以克服。冷却水道的布置形式：（1）外连接直通式图11 外连接直通式Figure 11 mathemat outside connections 这种布置形式最简单，用塑料管和水管接头从外部连接，可以连接成单路循环或多路并循环。优点:加工容易，易于检查有无堵塞。缺点：外连接多，容易碰坏（2）内循环式 图12 内循环式Figure 12. Circulation within这种布置形式在型腔外周钻直通水道，然后用堵头堵住不需要处构成内循环，并可以多层。优点：接头少，模具外周整齐。缺点：堵头不严时易泄漏，有堵塞时不易检查。（3）平面盘旋式图13 平面盘旋式Figure 13 plane circling type这种布置形式在开放的平面上做出螺旋槽，然后用另一钳件封堵，适用于大型型芯。优点:冷却效果好。缺点：密封如果不良，容易引起泄漏。（4） 立体循环式这种布置形式在圆柱形或矩形柱周围做出水道，然后用另一相配钳件封堵，适用于大型型芯及型腔。图14 立体循环式Figure 14 stereo circulation23 综上所述分析可得，该模具是 一模两腔，冷却水道围着型芯四周循环，冷却水道直径d=8mm，可以达到冷却型腔的作用，所以此模具的冷却系统选择内循环式。7 成型零件的设计7.1 成型零件的结构设计凹模是成型塑件外表面的凹装零件，它的结构取决于塑件的成型需要和加工与装配的工艺要求，通常可分为整体式和组合式两大类。（1）整体式凹模 整体式凹模是有一整块钢材直接加工而成的，这种凹模结构简单，牢固可靠，不易变形，成型的零件质量好，但是当塑件结构复杂时，其凹模的加工工艺性较差。因此，在先进的型腔加工机床尚未普及之前，整体式凹模适用形状简单的小型塑件成型。（2）组合式凹模 组合式凹模由两以上的零件组合而成，。这种凹模改善了加工性，减少了热处理变形，节约了制作模具的贵重钢材，但结构复杂，装配调整比较麻烦，塑件表面可能留有镶拼痕迹，组合后的型腔牢固性差。因此，这种凹模主要用于形状复杂塑件的成型。所以选用这种凹模形式。 组合式凹模又分为整体式嵌入组合凹模和镶拼式组合凹模。整体嵌入式凹模虽然形状及尺寸的一致性较好，更换方便，加工效率高，可节约贵重金属，但模具整体体积较大，需用特殊的加工方法。综上所述：本次产品结构简单，分型简单。所以采用整体式嵌入组合凹模。结构如下图：图15 凹模Figure 15 concave die这样既避免了型腔加工难的问题，同时也节约了贵重的材料，而且这样成型零件出现问题还可以及时更换。2 型芯结构的设计 型芯是指塑料成型时成型塑件内表面的凸型零件，型芯也分为整体式和组合式，由于塑件的结构的特殊，型芯也被分成了两部分了，且两边采用斜导柱侧抽芯结构。型芯都用台阶固定，这是最常用的连接比较牢固的固定方法。型芯的大致结构如下，这样便于机械加工。（如上图所示）7.2 成型零件的工作尺寸计算 型芯和型腔的径向尺寸成型零件的工作尺寸 型芯和型腔的深度尺寸 中心距尺寸7.2.1 影响塑件尺寸精度的因素塑件的尺寸和精度主要取决于成型零件的尺寸和精度，而成型零件的尺寸和公差必须与塑件的尺寸和精度及塑料的收缩率为依据。1）成型零件的制造误差。 中小型塑模：模具制造公差占塑件总公差的：。2）成型零件的磨损中小型塑模：。 （1）成型零件磨损的原因 塑件脱模时的摩擦（型腔变大、型芯变小、中心距尺寸不变）。料流的冲刷。腐蚀性气体的锈蚀，模具的打磨抛光。 （2）成型零件磨损的取值 磨损量的大小取决于塑料品种、模具材料及热处理。小批量生产时，取小值，甚至可以不考虑。玻璃纤维塑料磨损量大，应取大值。模具材料耐，表面强化好，应取小值。垂直于脱模方向的模具表面不考率磨损。平行于脱方向的模具表面要考虑磨损。小型塑件的模具磨损对塑件影响较大3）塑件成型收缩误差 （1）成型收缩率: 实际收缩率： （3）计算收缩率： （4）模具成型零件尺寸计算（等式右边的乘积项为收缩量） （2）影响塑件收缩的原因塑料品种塑件特点模具结构成型方法及工艺条件（料筒温度、注射压力、注射速度、模具温度）。(3）模具的安装配合误差。 模具活动成型零件和配合间隙的变化会引起塑件尺寸变化。(4）水平飞边的波动注射模具的飞边很小可以忽略。(5）塑件可能产生的最大误差 塑件可能产生的最大误差为各种误差的总和。 =+ 塑件成型的尺寸总偏差不能超过塑件图纸中规定的公差。 7.2.2 成型零部件工作尺寸计算 关于成型零部件工作尺寸的计算方法如下所示。 平均值法：比较粗糙，计算简便，适用于一般精度的中小型塑件。 公差带法（极限值法）：比较精确适用于制品的尺寸精度要求较高或制品尺寸较大时。这里选择平均值法。 在计算之前，对塑件尺寸和成型零部件尺寸偏差需统一按“入体”原则标注： 轴类采用基轴制，标负偏差。 孔类尺寸采用基孔制，标正偏差。 中心距尺寸公差对称分布，标正负。平均值法：是按塑件收缩率，成型零件制造公差，磨损量均为平均值时，制品获得平均尺寸来计算的。其核心公式为：，每一项取平均（用下标cp表示）则为，公差等级按照IT14级精度计算。下面的计算式中前的系数x取之间，中小型塑件取， 大尺寸取。（1）型腔径向尺寸。 （5） （6） （7） （8） （2）型芯径向尺寸的确定： （9） （10） （11） （12） 型腔深度与型芯高度尺寸：下面的计算式中前的系数x取之间，中小型塑件取， 大尺寸取。型腔高度尺寸 （13） 型芯高度尺寸 （14） 型芯高度尺寸 （15） 型芯高度尺寸 （16） 8 抽芯机构的设计在塑件上凡是脱出方向与开模方向不相同的部位，都需要进行侧向抽芯才能将塑件顺利脱出。8.1 侧向分型与抽芯方式侧抽芯机构的分类：按侧抽芯动力来源分为手动抽芯、机动抽芯和液压抽芯三类。 （1）抽芯机构：开模前人工取出侧型芯或开模后将塑件与侧型芯一同顶出，模外手工抽出侧型芯，合模前再将侧型芯装入模体。手动抽芯机构的特点是结构简单，模具成本低，制模周期短。但其注射效率低，抽芯力小，劳动强度大，生产效率低，不能自动化生产，只在小批量生产或试制性生产时采用。（2） 机动侧抽芯机构：开模时依靠注射机的开模力，通过抽芯机构机械零件的传动使侧型芯垂直开模方向移动而抽出。根据抽芯方式及机械结构的不同分为斜导柱式、弯拉杆式、弯拉板式、斜滑块式、顶出式及齿轮齿条式抽芯机构等。其特点是动作可靠，抽芯力大，操作方便，劳动强度低，成型效率高，易实现自动化。但结构较复杂，制模难度较大。（3） 液压或气动侧抽芯机构：依靠液压或气动装置为动力将侧型芯抽出。其特点是传动平稳，抽芯距和抽芯力较大，抽芯动作不受开模时间限制。需配备整套液压或气动装置，成本较高。8.2 侧向分型与侧抽芯机构的类型的选用 根据产品的机构特点，本设计选用斜导柱的侧向分型与侧抽芯机构。利用注射机的开模力作为动力和开模行程，通过斜导柱等零件，在塑件脱模之前，将模具的可侧向移动的成型零件从塑件中抽出。这类机构结构复杂，但不需要特别的设备，而且生产率高，在生产中应用广泛。8.2.1 斜导柱侧抽芯机构的工作原理斜导柱侧抽芯机构的工作原理如图，斜导柱与开模方向夹角为抽拔角。开模时，斜导柱与侧滑块的斜孔做相对运动，产生一个作用力Fw，Fw分解为F和F1。F促使侧滑块向外移动，F称抽拔力；F1使侧滑块向上移动。因侧滑块要装在模板的导滑槽中，驱动侧滑块向外侧移动而达侧抽目的。27图16 斜导柱抽芯原理Figure 16 slanting guiding pole core-drawing principle8.2.2 斜导柱侧抽芯机构的组合形式 斜导柱侧抽芯机构的组合形式如图，其结构主要由侧型芯、滑块、斜导柱、锁紧块和定位装置组成。图17 斜导柱侧抽芯机构Figure 17 slanting guiding pole core-drawing institutions8.2.3抽芯距与抽芯力的计算抽芯距的计算。侧向型芯从成型位置到不防碍塑件脱模推出位置所移动的距离称为抽芯距，用s来表示。抽芯距应比塑件的侧孔、侧向凹槽或侧向凸台的高度大23，用s1表示，本设计产品s1=44.7m所以抽芯距s=s1（23）=3=6mm抽芯力的计算根据公式：Fc=chp(cosa-sina) Fc抽芯力（N）； c侧型芯成型部分的截面平均周长（）； h侧型芯成型部分的高度（）； p塑件对型芯单位面积上的包紧力，一般情况下，模外冷却的塑件p约取2439Mpa;模内冷却的塑件p约取812Mpa；塑件对模具钢的摩擦系数，约为0.10.3；a侧型芯的脱模斜度或倾斜角8.3斜导柱的侧抽芯机构的设计8.3.1 斜导柱的设计斜导柱结构的确定图18 斜导柱Figure 18 column oblique guide本次设计采用的是图a的结构形式，结构简单，加工方便。斜导柱倾斜角的确定斜导柱倾斜角的大小，既关系到开模所需的力、斜导柱所受的弯曲力和能提供的抽芯力，又关系到斜导柱的有效长度、抽芯距及开模行程。我们从侧抽芯时的开模力和开模距两个方面来确定斜导柱的倾斜角。斜导柱的倾斜角a越大，斜导柱的长度、开模距H越小，越有利于减小模具的尺寸，而斜导柱所受的弯曲力Fw和开模力Fk则越大，影响了斜导柱和模具的刚度和强度；而a越小，斜导柱和模具的受力越小，但要在获得相同的抽芯距的情况下，斜导柱的长度L和开模距离H越大，使模具的尺寸变大，因此，斜导柱的倾斜角a要兼顾到开模力和开模距这两方面，通常：=1222，最大不超过25，本次设计=15斜导柱长度的确定斜导柱的有效长度L=s/sina，L=6/sin15=23.18mm斜导柱的直径的确定由于计算公式比较复杂，斜导柱的直径可由查表来确定。根据抽芯力Ft和斜导柱的倾斜角a，在实用模具技术手册表15-43中可查得最大的弯曲力Fw。Ft=356.251N，a=15，得最大弯曲力Fw1KN。再根据Fw、a和Hw（侧型芯滑块所受的脱模力作用线与斜导柱中心线的交点到斜导柱固定板的距离，在实用模具技术手册表15-44中可查得斜导柱的直径d。Fw1KN,a=15,Hw接近10mm，查得斜导柱直径d=12mm。8.3.2滑块的设计为了保证成型工艺的可靠和塑件的尺寸准确，侧滑块的导滑不但要灵活，而且要准确。滑块的形式。滑块可以分为整体式和组合式两种。在滑块上直接制出侧型芯或侧向成型块称为整体式结构，这种结构适合于形状简单的侧向移动零件。本设计采用组合式滑块。如图所示图19 组合式滑块Figure 19 combined-type slider 滑块的导滑形式。滑块在抽芯和复位过程中，需要沿一定的方向平滑地往复移动，不应发生卡滞和跳动等现象，实现这种运动的关键是由于滑块在导滑槽内的运动。本设计采用T形槽导滑，T形槽与斜滑块在移动方向的导滑，一般都是靠T形滑块的两个长垂面与相应的T形槽的两个垂面配合，而在高度方向还是靠T形滑块的“一”字形凸台面与T形槽的水平槽的两个水平面配合导滑。配合精度为H7/f7。配合部分的粗糙度均应在Ra=0.8m。滑块的导滑形式如图图20 倒滑形式Figure 20 pour slide form8.3.3楔紧块的设计楔紧块的形式为了防止活动型芯和滑块在成型过程中受力而移动，或斜导柱的过分受力，模具应设置楔紧块，以便在合模时，将滑块压紧。其结构形式如图图21 楔紧块的形式Figure 21 chocking block form 楔紧块的楔紧角的选择当斜导柱带动滑块作抽芯移动时，楔紧块的楔紧角a必须大于斜导柱的斜角a，只有这样，当模具开模时，楔紧块才会先离开滑块，以便滑块进行侧向的抽芯动作。本设计滑块移动方向与合模方向垂直，取a=a+（23）=188.4斜顶的设计由于产品内壁有侧凹结构，模具设计时要做斜顶抽芯机构。1斜顶运动原理斜顶放置在一个固定不动的模板的斜孔中，斜顶与斜孔配合。从下向上给斜顶一个推力推动斜顶向上运动一段距离之后发现斜顶在斜孔和推力的强迫作用下，不仅向上运动了，并且向斜顶斜方向运动了一段距离，从而可以处理侧凹了。图22 斜顶运动原理Figure 22 inclined top sports principle9 塑料模材料及选用9.1 模具成型零件对材料的要求对塑料模成型零件的材料有以下基本要求：（1） 具有足够的强度、刚度、耐疲劳性、和足够的硬度、耐磨性。对于成型含有硬质填料的增强塑料应具有更高的耐磨性。（2） 具有一定的耐热性和小的热膨胀系数。（3） 热处理变形和开裂倾向小，在使用过程中尺寸稳定性好，对高精度的塑料制品，模具尺寸值允许微小的变化。（4） 具有优良的切削加工性能以及表面装饰纹加工性。（5） 耐腐蚀性好，尤其在模具成型中会产生腐蚀性气体的塑料，对模具的耐蚀性要求较高。（6） 抛光性能要好。塑件要求有良好的光泽和表面状态，模具必须很好的镀铬抛光。因此选用钢材不应粗糙的杂质和气孔。9.2 塑料模材料塑料模具用钢的选择可根据其制造方法的不同，按塑料制品的质量要求的不同，按塑料制品的批量的大小以及按塑料模具的失效方式的不同等方式选择，目前，用于制造模具的材料种类繁多，下面介绍的是常用塑料模具用的钢的使用范围表3 塑料膜材料Table 3 plastic material类别国内牌号国外牌号用途非合金型碳素结构钢45、50、55、SM45、SM50、SM55S45C、S50C、S55C模架、模板碳素工具钢T8A、T10ASK3、SK4导柱、导套、推杆、复位杆、模板、座板渗碳钢20Cr、12CrNi2、20Cr2Ni4、20CrMnTi、P2、P3、P4、P5、P6、GSW-2341、GSW-2162成型零件预硬钢3Cr2Mo、3Cr2MnNiMo、5CrNiMnMoVSCa、5CrMNMoP20、718、PD55、PX4、PX5、716、GSW2311、SP3000、LKM738成型零件时效钢25CrNi3MoAl、18NiP21、NAK55、NAK80成型零件耐蚀钢4Cr13、1Cr17Ni2、7Cr18、Cr14Mo、0Cr16Ni4Cu3Nb（PCR）110CrMo17、M300、M310、S-316、716、420、GSW2316 PVC、PA、POM等塑料的成型零件整体淬硬钢CrWMn、9CrWMn、Cr12MoV、4Cr5MoSiV1A2、D3、P2、SKS31、GSW2743、H13批量生产的成型零件镜面钢10Ni3CuAlMoS(PMS)、25CrNi3MoAlM238、NAK55、PX4、PX5、718、GSW2738、420表面要求高的成型零件323 塑料模具材料的选用方法表4 常用切削成型塑料模具钢性能钢号 硬度耐磨性抛光性能淬火后变形倾向硬化深度可加工性脱碳敏感性耐蚀性类别牌号渗碳型203045差较好中等浅中等较大差20Cr3045差较好较小浅中等较大较差淬硬型45Cr3050差差较大浅好较小差9Mn2V5862中等差小浅较好较大尚可预硬性3Cr2NiMnMo3240中等好小深好中等中等3Cr2Mo4058中等好较小较深好较小较好耐蚀性2Cr133040较好较好小深中等小好1Cr18Ni93040较好较好小深中等小好时效硬化型25CrNi3MoAl3942较好好小-好小好Table4 plastic mold steels perforemance cutting molding used（1） 按模具的制造方法选择（2） 按制品质量要求选材（3） 按塑料制品批量选择（4） 按塑料模具的失效方式选择（5） 按腐蚀条件选择（6） 按制品质量要求选材（7） 按塑料制品批量选择（8） 按塑料模具的失效方式选择（9） 按腐蚀条件选37成型ABS塑料时，在一定温度下，ABS塑料会分解产生具有腐蚀性的气体而塑料模产生腐蚀。所以选择材料的时