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支架 注塑 模具设计

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湖南农业大学东方科技学院毕业论文（设计）中期检查表系 部： 工程技术系 学生姓名王昊学 号200641914226年级专业及班级2006级机械设计制造及其自动化(2)班指导教师及职称陈力航副教授毕业论文（设计）题目支架注塑模设计毕业论文（设计）工作进度已完成的主要内容尚需解决的主要问题1查阅了大量的关于模具方面的资料；2完成了各种主要零件设计的基本计算；3确定模具的组成零件尺寸及基本参数；4完成了设计说明的编制和装配草图绘制1重新选择板料尺寸及裁板方式；2设计出12套出件装置，方便出件；3修改设计说明书，使说明书的编制更加优化；4精确绘制模具装配及主要模具组成零件的零件图；5全面审核设计的各个环节。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）任务书学生姓名王昊学 号200641914226年级专业及班级2006级机械设计制造及其自动化(2)班指导教师及职称陈力航副教授20 年 月 日毕业论文（设计）题目支架注塑模设计选题来源（ ）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 1、 设计任务绘制系统装配图，0号图纸一张。绘制液压控制原理图，1号图纸一张。测绘零件图，1号图纸2张。编制设计计算说明书，不少于15000字。2、 设计要求按技术规范要求的参数进行强度设计。图纸绘制符合国家标准要求。设计计算说明书格式符合学校的规定，内容完整、计算正确、分析深入。注：此表如不够填写，可另加附页。主要参考文献与外文资料1伍先明主编.塑料模具设计指导. M北京：国防工业出版社.2006，121122贾润礼编实用注射模设计手册.J北京：中国轻工业出版社 20003程光蕴主编机械设计基础.M 北京：高等教育出版社 20024肖景容模具计算机辅助设计M 武汉：华中理工大学出版社 19905现代模具技术委员会. 模具CAD/CAMM 北京：技术出版社 19956马 颖模具CAD/CAM技术的发展概况J 模具工业 1999 （12）：3-107杜志俊现代模具技术综述J 机械工程师 1999，（6）：3-58杨 宁一种新颖的螺纹瓶盖注射模J 模具工业 2000 （11）：44-459周雄辉， 聂明 模具计算机集成制造技术的研究J 锻压技术 1996 （1）：43-4610许发樾 模具企业的管理与建设J 模具工业 1999 （12）：3-1011陆宁 实用注塑模具设计J 北京：中国轻工业出版社 1997工作进度安排起止日期主要工作内容2008年12月-2009年元月接收任务，完成开题报告2009年2月-2009年3月15日资料收集、方案的确定2009年3月2日-2009年3月30日主要部件的设计计算2009年3月16日-2009年3月30日结构设计、装配图绘制2009年4月1日-2009年4月10日液压系统的设计、选型、控制图的绘制2009年4月10日-2009年4月20日零件图的测绘2009年4月21日-2009年5月10日编制设计计算说明书2009年5月11日-2009年5月18日校核、修改，准备答辩要求完成日期：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 系部负责人签名： 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）开题论证审批表学生姓名王昊学号200641914226年级专业及班级2006级机械设计制造及其自动化(2)班指导教师及职称陈力航 副教授开题时间2009年12 月01 日毕业论文（设计）题目 支架注塑模设计本课题研究意义：本课题符合本专业培养目标，具有一定的深度和难度，所涉及的专业内容比较多，可以使本人综合运用本专业所学过的知识。通过撰写文献综述，引导我们关注冲模技术发展的现状、特点趋势等。通过针对一个具体的机械零件进行冲压工艺分析，培养我们从事模具设计的能力，培养创新精神。通过这一环节培养我们综合运用所学知识解决实际问题的能力、动手能力和实践能力。因此，本课题具有较大的实用性和较强的现实意义。模具是塑料成型加工的一种重要的工艺装备，同时又是原料和设备的“效益放大器”，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。因此，模具工业已成为国民经济的基础工业，被称为“工业之母”，模具生产技术的高低，已成为衡量一个国家产品制造技术的重要标志。塑料成型加工及模具技术不仅随着高分子材料合成技术的提高、成型设备成型机械的革新、成型工艺的成熟而进步，而且随着计算机技术、数值模拟技术等在塑料成型加工领域的渗透而发展。注：此表如不够填写，可另加页。研究内容：（1）撰写机械制造的文献综述。（2）翻译机械学科科技论文英文资料。（3）针对一个具体的机械零件，设计绘制注塑模具。（4）编写注塑工艺分析设计说明书。技术路线、研究方法和研究进度：（1）技术路线：在指导老师帮助下，由本人在校内独立自主地进行并完成毕业设计全部工作。（2）研究方法：到生产企业参观学习查阅资料方案构思草图设计修改正式图设计修改、完善定稿答辩。（3）研究进度：2009年12月1日前完成开题报告2010年 4月中旬完成方案设计2010年4月下旬完成文字内容初稿及草图2010年5月15日前完成文字内容正式稿和正式图设计2010年6月5日前完成毕业论文设计答辩工作 开题论证小组意见 组长签名： 年 月 日专业委员会意见签名： 年 月 日系毕业论文(设计)工作领导小组审核意见签名： 年 月 日注：此表意见栏必须由相应责任人亲笔填写。湖南农业大学东方科技学院毕业论文（设计）开题论证记录系 部： 工程技术系 学生姓名 王昊学 号200641914226年级专业及班级2006级机械设计制造及其自动化(2)班指导教师姓名陈力航指导教师职称副教授毕业论文（设计）题目 支架注塑模设计论证小组质疑及指导意见 怎样选择注射机.学生回答简要记录 根据注射机的基本参数，自身的材料需要选择。论证小组成员签名 记录人签名： 论证时间： 2010 年4 月15 日 注：记录、签名栏必须用黑色笔手工填写。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：工程技术系 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2009.12.1八教下达任务书王昊2009.12.13八教开题报告王昊2010.3.10八教初步设计指导王昊2010.4.20八教中期检查王昊2010.4.30八教完善说明书王昊2010.5.10八教完善图纸王昊2010.5.29八教预审王昊注：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）选题审批表专业： 机械设计制造及其自动化 毕业论文（设计）题目支架注塑模设计选题来源（ ）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 （ ）其他选题完成形式（ ）毕业论文 （）毕业设计 （ ）提交作品，并撰写论文指导教师姓名陈力航职称副教授是否主持或参与过科研课题（）是（ ）否选题依据（科学性、可行性论证）和内容简要模具工业是国民经济的基础工业，是国际上公认的关键工业。模具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，随着国民经济总量和工业产品技术的不断发展，各行各业对模具的需求量越来越大，技术要求也越来越高。虽然模具种类繁多，但其发展重点应该是既能满足大量需要，又有较高 技术含量，特别是目前国内尚不能自给，需大量进口的模具和能代表发展方向的大型、精密、复杂、长寿命模具。模具标准件的种类、数量、水平、生产集中度等对整个模具行业的发展 有重大影响。专业委员会意见签名： 年 月 日毕业论文（设计）工作领导小组意见 签名： 年 月 日 注：1.请在选项前的“（ ）”内打“”；意见栏必须由相应责任人亲笔填写，不够填写时可另加页。湖南农业大学东方科技学院全日制普通本科生毕业设计支架注射模设计The Design Of The Injectve Mold Of Supporting Stand 学生姓名：王 昊 学 号：200641914226 年级专业及班级：2006级机械设计与制造及其自动化（二）班 指导老师及职称：陈力航 副教授湖南长沙提交日期：2010年5月 目 录摘 要1关键词11 前言12塑件分析42.1 明确塑件设计选用的材料42.1.1 PC的基本特性42.1.2 PC的主要性能指标42.1.3 成形条件52.2 明确塑件设计要求62.2.1 制品的表面质量62.2.2 塑件的壁厚62.2.3 塑件的圆角62.2.4 脱模斜度62.2.5 制品的表面形状7 2.2.6 明确塑件的生产批量72.2.7 计算塑件的体积和质量73 注射机的选用83.1 注射机的两种类型83.2 注射量的计算93.3 锁模力的计算93.4 选择注射机93.5 注射机有关参数的校核94 模具结构的设计104.1 塑件成型位置及分型面的选择104.2 模具型腔数的设计104.2.1 型腔数量的确定104.2.2 型腔的排列形式114.3 浇注系统的设计114.3.1 主流道的设计124.3.2 分流道的设计134.4 浇口的设计164.4.1 浇口类型及位置的确定164.4.2 浇口结构尺寸的经验计算174.4.3 浇注系统的平衡184.4.4 浇注系统凝料体积计算184.4.5截面尺寸的计算与校核184.5 冷料穴的设计194.6拉料杆设计204.7 排气系统的设计214.8 脱模机构的设计224.8.1设计原则224.8.2 脱模机构的基本要求224.8.3 脱模机构的选用224.8.4 推杆的设计要求234.8.5 推杆的安装方法234.8.6 推杆的材料244.8.7 脱模机构的复位元件244.9注射模导向机构的设计244.9.1 导柱、导套的导向机构244.9.2 导柱的设计245 成型零件的结构设计和计算255.1 成型零件的结构设计255.1.1 凹模结构265.1.2 凸模结构265.2 成型零件工作尺寸的的计算275.2.1 影响工作尺寸的因素275.22凹、凸模工作尺寸的计算286 温度调节系统的设计336.1 模具加热、冷却系统的确定336.2 冷却系统设计原则346.3 冷却介质346.4 冷却水孔的设计计算346.4.1 冷却水的体积流量计算346.4.2冷却水管的直径d356.4.3 确定冷却水在管道的流速356.4.4 冷却管道孔壁与冷却水之间的传热膜系数356.4.5 冷却管道的总传热面积356.4.6 模具上应开设的冷却水孔数357模具总体尺寸的确定及选购模架368 注射机参数的校核368.1 最大注塑量的校核368.2 注塑压力的校核378.3 模具与注射机寸装部分相关尺寸的校核388.3.1 模具长宽尺寸校核388.3.2 模具闭合高度校核388.4开模行程的校核389 模具材料的选用399.1 模具材料选用原则399.2 注塑模具常用材料399.2.1 塑料模具成型零件的选材399.2.2 模板零件的选材409.2.3 浇注系统零件的选材409.2.4 导向零件的选材409.2.5 侧向分型与抽芯机构的选材409.2.6 推出机构零件的选材409.2.7其它零件419.2.8 该套模具所用材料的性能比较4110 模具结构总装配图和零件工作图的绘制4111模具的工作过程4212 模具的试模与修模4212.1 注射机选定4212.2 试模用注塑料4312.4试模4312.5 修模4313 典型零件制造工艺4314 结论47参考文献48致谢49附录49湖南农业大学东方科技学院全日制普通本科生毕业论文（设计）诚信声明本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文（设计）是本人在指导老师的指导下，进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体在文中均作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 毕业论文（设计）作者签名：王昊 2010 年 5 月 10 日1支架注射模设计支架注射模设计设计者：王昊 指导老师：陈力航(湖南农业大学东方科技学院，长沙 410128)摘要摘要: : 本次设计是对电子器件上常用的支架进行了设计研究。该塑件成品的表面质量要求较高，使用寿命较长，故在设计中选用 pc 工程材料.本塑件体积较小，形状较简单，需批量生产；塑件形状规则，故采用一模四腔对称式布置。该塑件采用侧浇口浇注形式，单分型面进行分型。关键词关键词: : 支架；注射模 ；一模四腔 ；型芯 ；The Design of the Injectve Mold of Supporting StandStudent:Wang haoTotor:Chen lihang(Oriental Science Technology College of Hunan Agricultural University, Changsha 410128)Abstract :The design of the electronic devices commonly used stents in the study design. Plastic Parts of the surface quality of finished higher, and longer life .therefore select the pc engineering material in the design.The plastic parts are small in size, and their shape are relatively simple, need mass production. For the shape are regular, the die with four cavities was used to lay out in symmetrical position. The plastic parts used side gate pouring forms, the single-surface for typing. Because plastic parts have concave structure.Keywords : supporting stand ；injects the mold； mold four cavities ；core 21 1 前言前言注塑成型是生产塑料制件最常用的制造方法之一，采用这种方法既可以生产小巧的电子器件和医疗用品，也可以生产大型的汽车配件和建筑构件，生产的制件具有精度高、复杂度高、一致性高、生产效率高和消耗低的特点，有很大的市场需求和良好的发展前景。随着塑料材料技术和注塑成型加工技术的不断进步，塑料注塑加工行业得以持续发展。塑料加工是将原材料变为制品的关键环节，只有迅速的发展塑料加工业，才可能把各种性能优良的高分子材料变成功能各异的制品，在国民经济的各领域发挥作用。模具是塑料成型加工的一种重要的工艺装备，同时又是原料和设备的“效益放大器” ，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。因此，模具工业已成为国民经济的基础工业，被称为“工业之母” ，模具生产技术的高低，已成为衡量一个国家产品制造技术的重要标志。塑料成型加工及模具技术不仅随着高分子材料合成技术的提高、成型设备成型机械的革新、成型工艺的成熟而进步，而且随着计算机技术、数值模拟技术等在塑料成型加工领域的渗透而发展。模具是利用其特定形状去成型具有一定形状和尺寸的制品的工具。模具的类型很多，按照成形材料的不同可分为冲压模具、塑料模具、锻造模具、压铸模具、橡胶模具、粉末冶金 模具、玻璃模具和陶瓷模具。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，因为模具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。随着我国加入 WTO，我国模具工业的发展将面临新的机遇和挑战。我国的模具工业的发展，日益受到人们的重视和关注。 “模具是工业生产的基础工艺装备”也已经取得了共识。注塑成型作为一种重要的成型加工方法，在家电行业、汽车工业、机械工业等都有广泛的应用，且生产的制件具有精度高、复杂度高、一致性高、生产效率高和消耗低的特点，有很大的市场需求和良好的发展前景。CAD/CAM/CAE 技术在塑料模的设计制造上应用已越来越普遍，特别是 CAD/CAM 技术 的应用较为普遍，取得了很大成绩。使用计算机进行产品零件造型分析、模具主要结构及零件的设计、数控机床加工的编程已成为精密、大型塑料模具设计生产的主要手段。应用电子信息工程技术进一步提高了塑料模的设计制造水平。这不仅缩短了生产前的准备时间，而且还为扩大模具出口创造了良好的条件，也相应缩短了模具的设计和制造周期。此外，气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟，热流道技术的应用更加广泛，精密、复杂、大型模具的制造水平有了很大提高，模具寿命及效率不断提高，同时还采用了先进的模具加工技3术和设备。目前我国经济仍处于高速发展阶段，国际上经济全球化发展趋势日趋明显，这为我国模具工业高速发展提供了良好的条件和机遇。一方面，国内模具市场将继续高速发展，另一方面，模具制造也逐渐向我国转移以及跨国集团到我国进行模具采购趋向也十分明显。因此，放眼未来，国际、国内的模具市场总体发展趋势前景看好，预计中国模具将在良好的市场环境下得到高速发展，我国不但会成为模具大国，而且一定逐步向模具制造强国的行列迈进。 “十一五”期间，中国模具工业水平不仅在量和质的方面有很大提高，而且行业结构、产品水平、开发创新能力、企业的体制与机制以及技术进步的方面也会取得较大发展。我国塑料模具的质量、技术和制造能力近年来确实发展很快，有些已达到或接近国际水平，尤其是随着改革开放政策的不断深入， “三资”企业蓬勃发展，对我国塑料模具设计制造水平的提高起到了非常大的作用。然而，由于我国模具制造基础薄弱，各地发展极不平衡，因此从总体上来看，与国际先进水平相比和与国内市场需求相比，差距还很大。这主要表现在以下方面：塑料模具产品水平不高，与国外先进水平相差甚远；我国塑料模制造企业设备数控化率和 CAD/CAM 应用覆盖率比国外低很多，且设备不配套、利用率低的现象十分严重；开发能力低，在市场上处于被动地位，创造的经济效益方面，国内大多数是微利甚至亏损；国内外模具企业管理上的差距十分明显；我国塑料模具市场总体上供不应求，特别是大型、复杂、长寿命塑料模产需矛盾十分明显。随着国民经济总量和工业产品技术的不断发展，各行各业对模具的需求量越来越大，技术要求也越来越高。虽然模具种类繁多，但其发展重点应该是既能满足大量需要，又有较高 技术含量，特别是目前国内尚不能自给，需大量进口的模具和能代表发展方向的大型、精密、复杂、长寿命模具。模具标准件的种类、数量、水平、生产集中度等对整个模具行业的发展 有重大影响。因此，一些重要的模具标准件也必须重点发展，而且其发展速度应快于模具的发展速度，这样才能不断提高我国模具标准化水平，从而提高模具质量，缩短模具生产周期，降低成本。由于我国的模具产品在国际市场上占有较大的价格优势，因此对于出口前景好的模具产品也应作为重点来发展。根据上述需要量大、技术含量高、代表发展方向、出口前景 好的原则选择重点发展产品，而且所选产品必须目前已有一定技术基础，属于有条件、有可 能发展起来的产品。 振兴和发展我国塑料模具工业，特别是注射模具模日益受到人们的重视和关注。现在对于“模具是工业生产的基础工艺装备”这一点，已经取得了共识。在电子、汽车、通4讯等产品中，60%80%的零件都要依靠塑料模具，尤其是注射模具来成型。用模具生产制件所具备的高精度、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。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。同时加深了解塑料模具设计流程。本次设计的目的就是设计以 PC 为原料的注射模具设计,为以后在工厂中搞好模具设计打下基础。2 2塑件分析塑件分析2.1 明确塑件设计选用的材料:根据给定的塑件材料选用 PC（聚碳酸酯）塑料。2.1.1 PC 的基本特性聚碳酸酯是分子主链中含有O-R-O-CO链节的热塑性树脂，按分子结构中所带酯基不同可分为脂肪族、脂环族、脂肪一芳香族型，其中具有实用价值的是芳香族聚碳酸酯，并以双酚 A 型聚碳酸酯为最重要，分子量通常为 3-10 万。 聚碳酸酯，英文名 Polycarbonate, 简称 PC。PC 是一种无定型、无臭、无毒、高度透明的无色或微黄色热塑性工程塑料，具有优良的物理机械性能，尤其是耐冲击性优异，拉伸强度、弯曲强度、压缩强度高；蠕变性小，尺寸稳定；具有良好的耐热性和耐低温性，在较宽的温度范围内具有稳定的力学性能，尺寸稳定性，电性能和阻燃性，可在 -60120下长期使用；无明显熔点，在 220-230呈熔融状态；由于分子链刚性大，树脂熔体粘度大；吸水率小，收缩率小，尺寸精度高，尺寸稳定性好，薄膜透气性小；属自熄性材料；对光稳定，但不耐紫外光，耐候性好；耐油、耐酸、不耐强碱、氧化性酸及胺、酮类，溶于氯化烃类和芳香族溶剂，长期在水中易引起水解和开裂，缺点是因抗疲劳强度差，容易产生应力开裂，抗溶剂性差，耐磨性欠佳。冲击韧性高，因此可进行冷压，冷拉，冷辊压等冷成型加工。挤出用 PC 分子量应大于 3 万，要采用渐变压缩型螺杆，长径比 1：1824，压缩比 1：2.5，可采用挤出吹塑，注-吹、注-拉-吹法成型高质量，高透明瓶子。PC 合金种类繁多，改进 PC 熔体粘度大（加工性）和制品易应力开裂等缺陷， PC 与不同聚合物形成合金或共混物，提高材料性能。具体有 PC/ABS 合金，PC/ASA 合金、 PC/PBT 合金、PC/PET 合金、PC/PET/弹性体共混物、PC/MBS 共混物、PC/PTFE 合金、PC/PA 合金等，利有两种材料性能优点，并降低成本，如 PC/ABS 合金中，PC 主要贡献高耐热性，较好的韧性和冲击强度，高强度、5阻燃性， ABS 则能改进可成型性，表观质量，降低密度。PC 的三大应用领域是玻璃装配业、汽车工业和电子、电器工业，其次还有工业机械零件、光盘、包装、计算机等办公室设备、医疗及保健、薄膜、休闲和防护器材等。PC 可用作门窗玻璃，PC 层压板广泛用于银行、使馆、拘留所和公共场所的防护窗，用于飞机舱罩，照明设备、工业安全档板和防弹玻璃。 PC 板可做各种标牌，如汽油泵表盘、汽车仪表板、货栈及露天商业标牌、点式滑动指示器， PC 树脂用于汽车照相系统，仪表盘系统和内装饰系统，用作前灯罩，带加强筋汽车前后档板，反光镜框，门框套、操作杆护套、阻流板、PC 被应用用作接线盒、插座、插头及套管、垫片、电视转换装置，电话线路支架下通讯电缆的连接件，电闸盒、电话总机、配电盘元件，继电器外壳， PC 可做低载荷零件，用于家用电器马达、真空吸尘器，洗头器、咖啡机、烤面包机、动力工具的手柄，各种齿轮、蜗轮、轴套、导规、冰箱内搁架。PC 是光盘储存介质理想的材料。PC 瓶（容器）透明、重量轻、抗冲性好，耐一定的高温和腐蚀溶液洗涤，作为可回收利用瓶（容器） 。PC 及 PC 合金可做计算机架，外壳及辅机，打印机零件。改性 PC 耐高能辐射杀菌，耐蒸煮和烘烤消毒，可用于采血标本器具，血液充氧器，外科手术器械，肾透析器等，PC 可做头盔和安全帽，防护面罩，墨镜和运动护眼罩。 PC 薄膜广泛用于印刷图表，医药包装，膜式换向器2.1.2 PC 的主要性能指标表 1 主要性能指标 Table 1 Key performance indicators密度/（g/cm ）31.20抗弯强度/MPa113质量体积/（cm /g）30.83拉伸弹性模量/GPa2.3吸水率 24h/（%）0.15热变形温度/C132-141熔点/C225-250抗拉强度/MPa72收缩率/（%）0.5-0.7冲击韧度/KJm2-55.8-90硬度（HB）11.4M75体积电阻系数（v).cm3.06X1017注：源自参考文献2附录 C2.1.3 成形条件（1）注射机：螺杆式。（2）料筒温度（）：后段 210240 中段 230280 前段 2402856（3）喷嘴温度（）：240250（4）模具温度（）：90110（5）预热温度（）：110120（6）预热时间（h）： 812（7）注射压力 p(MPa)80130（8）成型时间：注射时间：2090 高压时间：05 冷却时间：2090总周期：40190（9）螺杆转速：28 r/min后处理方法： 红外线灯、鼓风烘箱 温度（）： 100110 时间（h）： 8122.2 明确塑件设计要求2.2.1 制品的表面质量制品的表面质量包括表面粗糙度和外观质量等，制品的外观要求越高，表面粗糙度值应越低。这除了在成型时从工艺上尽可能避免冷疤、云纹等缺陷来保证外，主要取决于模具型腔表面的粗糙度。一般模具表面的 粗糙度要比制品的要求低 12 级。精度要求采用 MT3。2.2.2 塑件的壁厚制品的壁厚对其质量有很大的影响，壁厚过小难以满足使用强度和刚度的要求，对于大型复杂难以充满型腔；壁厚太大，制品的内部易产生气泡，外部易产生凹陷等缺陷，同时还会增加生产成本。同一制品的壁厚应尽可能均匀一致，以避免造成收缩不一致而导致变形或翘曲。本设计的制品壁厚为 2，属于中型塑件壁厚。 2.2.3 塑件的圆角塑件制品设计圆角，能使其成型时的流动性能好，成型顺利进行。因为当制品带有尖角时，往往会在尖角处产生应力集中，在受力或受冲击振动时发生破裂。本设计的制品均采用圆角半径为 1。2.2.4 脱模斜度 制品冷却后会紧紧包在凸模上，为了便于脱模，防止制品表面在脱模时划伤，擦毛等在制品设计时应考虑其表面具有合理的脱模度。本设计采用的脱模度为 1。72.2.5 制品的表面形状制品的内外表面形状应在满足使用要求的前提下尽可能易于成型。因本塑件属于简单塑件，在制品设计时，不需要侧抽芯，因此也简化了模具结构。2.2.6 明确塑件的生产批量该产品需大批生产，故本设计的模具需要有较高的注射效率，浇注系统要自动脱模，可采用侧浇口自动脱模结构。由于该制品属小型塑件，所以初步采用一模四腔结构，浇口形式可采用侧浇口。该塑件属小型件，壁不厚，因此只采用一个进料口，都可以满足充满型腔。2.2.7 计算塑件的体积和质量该产品的材料为 PC,查手册或产品说明得知 PC 的密度为 1.20 g/cm.平均收缩率为0.6%。使用 Pro/E 软件画出三维实体图，根据建模分析计算出所画图形的体积，当然也可以根据塑件的形状手动几何计算得到实体的体积。本设计采用了 Pro/E 软件画出塑件的实体图，然后通过建模分析可得到 塑件的体积=8.72X塑V3310 mm 塑件的质量=M=10.46g塑在分型面投影面积=3452.021A2mm流道凝料的质量还是个未知数，可按塑件质量的 0.6 倍来计算，从上述分析中确定2m为一模四腔，所以注射量 M=4X1.6XM=66.944g V=55.787塑3mm8图图 1 1 塑件图塑件图Fig.1 Plastic Figure3 3 注射机的选用注射机的选用注射模是安装在注射机上使用的工艺装备，因此设计注射模是应该详细了解注射机的技术规范，才能设计出符合要求的模具。注射机规格的确定主要是根据塑件的大小及型腔的数目和排列方式，在确定模具结构形式及初步估算外形尺寸的前提下，设计人员应对模具所需要的注射模、锁模力、注射压力、拉杆间距、最大和最小模具厚度、推出形式、推出位置、推出行程、开模距离等进行计算。根据这些参数选择一台和模具相匹配的注射机，倘若用户已提供了注射机的型号和规格，设计人员必须对其进行校核，若不能满足要求，则必须自己调整或与用户取得商量调整。3.1 注射机的两种类型采用卧式注射机的优点是注射部分和锁模部分在同一水平线上，工作位置低，操作方便，稳定性好，顶出后塑件可以自动脱落，是应用广泛的注射机，适用于大、中、小个各型注射机，但唯一的缺点是占地面积大。采用立式注射机的优点是占地面积小，缺点是操作位置高，对于注射量大的注射机，势必使注射机高度增加，操作台升高，操作不方便，注射机的工作稳定性也减小。因此，立式注射机多限于小型注射机。本设计考虑到两种注射机的优、缺点，最终选用卧式注射机。3.2 注射量的计算通过 Pro/E 建模分析，塑件质量为 10.46g =8.72X1m塑V3310 mm流道凝料的质量=0.62m1m注射量 M=4X1.6XM=66.944g塑3.3 锁模力的计算流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积在模具设计前是个未知值，根据多2A型腔模的统计分析，是每个塑件在分型面上的投影面积的 0.20.5 倍。因此可用2A1A来进行估算，所以：10.35nA A=n+= n+0.35 n=1.35 n=18640.9081A2A1A1A1A2mm9其中根据建模分析所得。1A=AX=18640.908X30=559227N=559.227kNmF型P式中型腔压力取 30MPa（因为是薄壁塑件，压力损失大，取大一些） 。型P3.4 选择注射机根据每一生产周期的注射量和锁模力的计算。可选用 SZ100/630表表 2 2 注射机主要技术参数注射机主要技术参数Table2Table2 Injection machine main technical parameters理论注射容量/3cm75锁模力 kN630螺杆直径/30拉杆内间距/370X320注射压力 MPa224移模行程/270注射速率 g/s60最大模厚/300续表 3-1塑化能力/h7.3最小模厚/150螺杆转速 r/min14200定位孔直径/125喷嘴球半径/15锁模方式双曲轴3.5 注射机有关参数的校核由注射机料筒塑化速率校核模具的型腔数nN=14.34,12_3600/mmkMt46.1046.1046 . 0_3600/3036003 . 78 . 0XXXXX型腔数校核合格.式中 k-注射机最大注射量的利用系数,一般取 0.8; M-注射机的额定塑化量(7.3g/s)； t-成型周期,取 30s。注射压力的校核=1.3X150=195MPa,而=224 MPa，注射压力校核合格。epkpep式中 -取 1.3k -取 150 MPa（属聚碳酸酯中等壁厚件）p锁模力校核FKA=1.1X559.227=615.15KN，而 F=630KN，锁模力校核合格。型P10其他安装尺寸的校核要待模架选定，结构尺寸确定后才能进行。4 模具结构的设计4.1 塑件成型位置及分型面的选择分型面即打开模具取出塑件或取出浇注系统凝料的面，分型面的位置影响着成型零部件的结状，型腔的排气情况也与分型面的开设密切相关。分型面的选择应注意以下原则：开模时尽量使塑件留在动模内,不影响塑件外观，尤其是对外观有明确要求的制品,有利于保证塑件的精度要求,有利于模具加工，特别是型腔的加工,有利于浇注系统、排气系统、冷却系统的设计,便于制件的脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边,分型面应有利于侧向抽心,分型面应取塑件尺寸最大处。拔模斜度小或塑件较高时，为了便于脱模，可将分型面选在塑件的中间部位。图 2 分型面的选择 Fig.2 The choice of parting4.2 模具型腔数的设计4.2.1 型腔数量的确定型腔指模具中成形塑件的空腔，而该空腔是塑件的负形，除去具体尺寸比塑料大以外，其他都和塑件完全相同，只不过凸凹相反而己。注射成形是先闭模以形成空腔，而后进料成形，因此必须由两部分或（两部分以上）形成这一空腔型腔。其凹入的部分称为凹模，凸出的部分称为型芯。该塑件精度要求一般（MT3） ，又是大批量生产，可以采用一模多腔的形式。考虑到模具费用低一点，设备运转费用小一点，采用一模四腔的模具形式。4.2.2 型腔的排列形式该塑件侧面有圆孔和方孔侧向抽心，为了便于抽心及节省流道凝料，因此采用下列的型腔排列及流道布局。11图图 3 3 型腔的布局图型腔的布局图Fig.3 Cavity layout4.34.3 浇注系统的设计浇注系统的设计浇注系统是塑料容体由注射机的喷嘴向模具型腔的流动通道。因此它应该保证容体迅速顺利有序地充满型腔各处，获得外观清晰，内在优良的塑料件。对于浇注系统设计的具体要求有:重点考虑型腔布局。热量及压力损失要小，为此浇注系统流程应尽可能短，截面尺寸应尽可能大。 均衡进料，即分流道尽可能采用平衡式布置。塑料耗量要少，满足各型腔充满的前提下，浇注系统容积尽量小，以减少塑料耗.消除冷料，浇注系统应能收集温度较低的“冷料” 。排气良好。防止塑件出现缺陷，避免熔体出现充填不足或塑件出现气孔、缩孔、残余应力。保证塑件外观质量。较高的生产效率。塑料熔体流动特性（充分利用热塑性塑料熔体的假塑性行为） 。 浇注系统一般由四部分组成，即主流道、分流道、浇口冷料穴。4.3.1 主流道的设计主流道通常位于模具中心塑料熔体的入口处，它将注射机喷嘴射出的熔体导入分流12道或型腔中。主流道的形状为圆锥形，以便于熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利拔出。主流道尺寸主流道小端直径 D=注射机喷嘴直径+（0.51）=3+（0.51） ，取 D=3.5mm主流道球面半径 SR =注射机喷嘴球头半径+（12）=15+（12） ，取 SR =14mm 00球面配合高度 h=3mm5mm，取 h=3mm。主流道长度 尽量小于 60mm，由标准模架结合该模具的结构，取 L=52mm主流道大端直径 D=D+2Ltan6.54mm(半锥角 为 12，取 为 2)，取 D=6.5mm浇口套总长 L =25+25+h+2=55mm0主流道衬套的形式 主流道上开设浇口套。将主流道开设在一个专用零件主流道衬套上而不是直接加工在定模板上的方法较好，因为主流道的表面粗糙度和硬度要求一般都比定模板高，可以选用较好的钢材。损坏后也容易更换，一般选用 T8 或 T10 制作，淬火硬度为 5055HRC，浇口套的形式如图 4-3。（a） （b） （c） （e） （f） （g） 图图 4 4 浇口套的形式浇口套的形式Fig.4 Gate sets of the form是浇口套和定位圈做成一体，仅适用于小型模具, 采用螺钉将定位圈和定模座板连接，防止浇口套受容体的反压力而脱出，是常用结构.用定位圈的凸肩将其压在注射机的固定板下，当浇口套端面尺寸较小时，仅靠注射机喷嘴的推力就能将浇口套压紧，也是常用结构,通过浇口套上挖出凹坑来减少主流道的长度,直接在定模座板上开主流道，适用用于小型模具的小批生产，上述几种情况适与注射机为球面的情况。用于喷嘴头为平面13的结构，优点是接触面积大，密封好容体不外溢，缺点是对注射机的精度要求很高,本设计采用（e）图的结构。4.3.2 分流道的设计分流道是指主流道与模具型腔浇口之间的通道，一般开设在分型面上，起分流和转向的作用。用于一模多腔和一腔多浇口（用于较大或形状复杂的塑料件）的情况，将从主流道流来的容体分配至各个型腔或同一型腔各处，起着对容体的分流和转向作用。分流道截面形状分流道截面形状的确定为了减少流道内的压力损失和传热损失，要尽量把流道的截面积设计得大些，表面积小些。因此可以用流道的截面积与其周长的比值来表示流道的效率，各种截面分流道的效率如图 4-4 所示。图图图 5 常用流道的截面形状Fig.5 Commonly used cross-sectional shape of flow由图 4-4 可以看出圆形和正方形流道的效率较高，但是当分流道设计成圆形的时候，分型面恰好在圆的直径上，是“死点” 。因为没有脱模斜度，结果不得不在每个型腔中0.071D0.100D0.166DD/6D/4D/4d=0.195D0.15D0.25D0.25Dd23DDDDDD5形形形形形形形形14设置一个推杆，否则制品难以脱模，所以这种截面形状的分流道不合适。正方形截面的分流道虽然效率较高，但是不易于凝料的推出。综合考虑，本设计中分流道截面采用梯形结构分流道的尺寸分流道应能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态，使塑料熔体尽快地经分流道均衡的配到各个型腔，因此，采用平衡式分流道。分流道截面尺寸的确定 一般的分流道直径在 310mm 范围内，高黏度材料的分流道直径可达到 1316mm。另外分流道的截面尺寸可根据塑料的品种、制件的重量、壁厚以 及分流道长度来由经验曲线确定。对于 PS，RPVC，SAN，PC，POM 等塑料制品，其分流道直径可根据制质量与品重量和壁厚由 4-5 所示可以查得（摘自中国模具设计大典P328） 。根据该图可知分流道直径为 6mm。分流道长度尺寸的确定分流道的设计在型芯上面，其长度尺寸设计成等于型芯镶件的横向长度，在本设计中其长度等于 55mm，其截面如图 4-6。图 6 分流道截面Fig.6 Shunt section分流道的布置对于流动性极好的塑料（如 PE、PA 等） ，当分流道很短时，其直径可小到 2mm 左右；对于流动性差的塑料（如 PCHPVC 及 PMMA 等） ，分流道直径可以大到 13mm；大多塑料所用分流道的直径为 6mm10mm。15在多型腔模具中分流道的布置中有平衡式和非平衡式。平衡式布置是指分流道到各型腔浇口的长度、断面形状、尺寸都相等的布置形式。它要求各对应部分的尺寸相等，这种布置可实现均衡送料和同时充满型腔的目的，使成型的塑件力学性能基本一致。但是这种布置使分流道较长。非平衡式布置是指分流道到各个型腔浇口的长度相等的布置。这种布置使塑料进入各个型腔有先后顺序，因此不利于均衡送料，但对型腔数量多的模具，为不使流道过长，也常采用。为了达到同时充满型腔的目的，各个浇口的断面尺寸要制作得不相同，在试模的时候要多修改才能实现。 图图 7 7 分流道的平衡布置示意图 图图 8 8 分流道的非平衡 Fig.7 Schematic layout of the balance of shunt Fig.8 Shunt unbalanced本设计中为了成型的塑件力学性能基本一致，采用图 3-7 结构，分流道的平衡布置。二级分流道采用半圆形流道形式，长度为 26cm。分流道设计要点在保证足够的注射压力使塑料熔体顺利充满型腔的前提下，分流道截面积与长度尽量取小值，分流道转折处应以圆弧过度。分流道较长时，在分馏大的末端应开设冷料穴。分流道的位置可单独在定模板或动模板上，也可同时开设在动、定模板上，合模后形成分流道截面形状。分流道与浇口连接处应加工成斜面，并用圆弧过度。4.4 浇口的设计浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔之间的一段细短通道（除了直接浇口外） ，它是浇注系统的关键部分。浇口的主要作用：型腔充满后，熔体在浇口处首先凝结，防止其倒流；易于切除浇口尾料；对于多型腔模具，用以控制熔接痕的位置。16当塑料熔体通过浇口时，剪切速率增高，同时熔体的内摩擦加剧，使料流的温度升高，黏度降低，提高流动性能，有利于充型，但是浇口尺寸过小会使压力增大，凝料加快，补缩困难，甚至形成喷射现象，影响塑件质量。4.4.1 浇口类型及位置的确定 注射模的浇口结构形式较多，不同类型的浇口其尺寸、特点及应用情况不同。常见的有直接浇口、点浇口、侧浇口、扇形浇口及潜伏式浇口等。直接浇口 又叫中心浇口，无分流道，注射压力直压入型腔，所以产品较坚实，流量快且大，适合注射大型产品，但产品内应力大、易变形、注塑保压时间长、浇口去除困难、痕迹明显、影响外观。点浇口 这是一种截面形状小如针点的浇口。其优点是去除浇口后，塑件上留下的痕迹不明显，开模后可自动拉断，成型时可减少熔接痕，但压力损失比较大，塑件收缩大，制造困难，而且模具必须设计成三板式模，以脱出流道凝料。侧浇口 在分型面上，从塑料边缘进料，形状为长矩形或接近矩形，加工方便、简单，应用灵活，既可以从产品外侧，也可以从产品内侧进料。可以一模多腔，浇口痕迹小，不太影响外观，去除浇口方便。但压力损失大，保压补缩作用比直接浇口小，壳形件排气不便，易产生熔接痕、缩孔及气孔等缺陷。其进料部分一般选在制件较隐蔽处，使不致影响制品的美观。在顶出时流道和制件被自动切断。故顶出时必须有较强的冲击力。对于过于强韧的塑料，潜伏式浇口是不适宜的。加工比较困难，容易磨损。该模具是中小型塑件的多腔模具，从塑件的外形可以直接看出在一边设置侧浇口比较合适。侧浇口开设在分型面部位，从塑件型腔外侧进料，侧浇口是典型的矩形截面浇口，能方便地调整充模时的剪切速率和浇口封闭时间，因而又称标准浇口。这类浇口加工容易。修整方便，并且可以根据塑件的形状灵活地选择进料位置，因此它是广泛使用的一种浇口形式，普遍使用于小型塑件的多腔模具。4.4.2 浇口结构尺寸的经验计算侧浇口深度和宽度经验计算经验公式为 H=nt=1.4mm, w=1.37mm30AnX式中 h-侧浇口深度（mm） w-浇口宽度（mm）17 A-塑件外表面面积（约为 3452）2mm t-塑件厚度（平均厚度约为 2mm） n-塑料系数，由表 39 查得 n=0.8。表 3 塑料材料系数n Table 3 Coefficient of plastic materials N塑料材料PE、PSPOM、PC、PPPA、PMMA、PVACPVCn0.60.70.80.9注：源自参考文献1中的表 9.2-2侧浇口的经验计算 表 4 侧浇口的推荐尺寸 Table 4 Recommended size of the side gate侧浇口尺寸/mm塑件壁厚/mm深度 h宽度 w浇口长度 l/mm0.800.501.00.82.40.51.50.82. 42.43.21.52.22.43.33.26.42.22.43.36.41.0注：源自参考文献3中的 65综上得侧浇口尺寸： 深度 h=1.4mm 宽度 w=1.4mm 长度 l=1.0mm4.4.3 浇注系统的平衡对于该模具，从主流道到各个型腔的分流道的长度相等，形状及截面尺寸对应相同，各个浇口也相同，浇注系统显然是平衡的。4.4.4 浇注系统凝料体积计算主流道与主流道冷料井凝料体积V=主10025 . 63122XX3229465025 . 331mmXX分流道凝料体积18 V=80X=3920分1(62.6)52XX+3mm浇口凝料体积 V很小，可取为 0 V= V+ V+ V=48664.9cm浇总主分浇3mm34.4.5 浇注系统各截面流过熔体的体积计算流过浇口的体积 V =V=8.72cm3塑3流过分流道的体积 V = V+V=10.68 cm2塑21分3流过主流道体积 V =2V + V=22.3 cm12主34.4.5 截面尺寸的计算与校核确定适当的剪切速率 根据经验浇注系统各段的 取以下值，所成型塑件质量较好。主流道 =5X105X10s21s-31s-分流道 =5X10R21s-点浇口 =10G51s-其他浇口 =5X105X10G31s-41s-确定体积流率 q（浇注系统中各段的 q 值是不相同的）主流道体积流率 sq因塑件小，即使是一模两腔的模具结构，所需注射塑料熔体的体积也还是比较小的，而主流道尺寸并不小（和注射机喷嘴孔直径相关联） ，因此主流道体积流率并不大，取 =1X10s31s-代入得 q =X0.25 X10 =12.265 cm3/sssR4433浇口体积流率Gq侧（矩形）浇口用适当的剪切速率 =1X10代入得G41s-=0.14X0.14 X1X10/6=4.6 cm3/sGq62Wh24注射时间（充模时间）的计算 模具充模时间t =1.8ssssqV265.123 .22式中 主流道体积流率（cm3/s） ；Sq 注射时间（s） ；St 模具成型时所需塑料熔体的体积（cm3） 。SV 单个型腔充模时间 t =1.9sGGGqV6 . 472. 819注射时间 根据经验公式4求得注射时间 =/3 +2/3 =1.33s1.3stStGt根据表 3.355可知 t注射机最短注射时间，所选时间合理。校核各处剪切速率浇口剪切速率=6X8.72/0.14X0.14 =2.67X10，基本合理。G236WhV231s-分流道剪切速率的校核采用经验公式 =0。668x10在 5x10 5x10 之间，剪切速率校核合格。式nRq33 . 331s-23中 q=4X8.72=34.88cmtv141Xv3 R =1.842cmn322cA式中 t-注射时间，取 1s； A-梯形面积=49cm7268X+2 C-梯形周长（28cm）主流道剪切速率 =6.99X10，基本合理。snsRq33 . 321s-主流道衬套的固定 主流道衬套的固定形式如图 3-9 所示。图 9 主流道衬套的固定形式Fig.9 Main channel of fixed form Bushing 204.5 冷料穴的设计当注射机未注射塑料之前，喷嘴最前面的熔体塑料的温度较低，形成冷凝料头，为了防止这些冷料进入型腔而影响塑件质量，在进料口的末端的动模板上开设一洞穴或者在流道的末端开设洞穴，这个洞穴就是冷料穴。它的作用是储存因两次注塑间隔而产生的冷料头以及熔体流动的前锋冷料，防止冷料进入型腔而形成冷接缝。冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的直径，长度约为主流道大端的直径。为了使主流道凝料能顺利地从主流道衬套中脱出，往往是冷料穴兼有开模时将主流道凝料从主流道拉出而附在动模一边的作用，根据拉料的方式的不同，冷料穴的形式又可分为与推杆匹配的冷料穴、与拉料杆匹配的冷料穴和无拉料杆的冷料穴三种。主流道冷料穴的设计开模时应将主流道中的凝料拉出，所以冷料穴直径稍大于或等于主流道大端直径。开模时，主流道中的凝料由梯形头冷料穴拉出定模，当塑件被推出时，凝料同时被推出。该模具采用与推杆匹配的冷料穴，如图 4-10 所示。冷料穴深度取 3.8mm。 图 10 主流道冷料穴Fig.10 Mainstream cold material point分流道冷料穴的设计该模具设计采用侧浇口形式，故无须考虑分流道的冷料穴设计。4.6 拉料杆设计拉料杆的作用是勾着浇注系统冷料材料 T8A 热处理 5055HRC21图 11 拉料杆Fig.11 Pull rod material4.7 排气系统的设计塑料熔体在填充模具的型腔过程中同时要排出型腔及流道原有的空气，除此之外，塑料熔体会产生微量的分解气体，这些气体必须及时排出，否则，被压缩的气体会产生高温，会引起塑件局部炭化烧焦，或使塑件产生气泡，或使塑件熔接不良而引起强度下降，甚至充填不满等。一般有以下几种排气方式；排气槽排气对于大中型塑件的模具，通常在分型面上的凹模一边开设排气槽，排气槽的位置以处于熔体流动末端好，分型面排气对于小型模具可利用分型面间隙排气，但分型面必须位于熔体流动末端。利用型心、顶杆、镶拼件等的间隙排气.。4.8 脱模机构的设计注塑成型每一循环中，塑件必须从模具中凹、凸模上脱出，完成脱出塑件的装置称为脱模机构，也称顶出机构。4.8.1 设计原则脱模机构设计时必须遵循以下原则：因为塑料收缩时抱紧凸模，所以顶出力的作用点应尽量靠近凸模，顶出力应作用在刚性和强度最大的部位，如加强肋、凸缘、厚壁等处，作用面积也尽可能大一些，以防止塑件变形和损坏，为保证得到良好的塑件外观，顶出位置应尽量射在塑件的内部或对塑件外观影响不大的部位，若顶出部位需设在塑件使用或装配的基面上时，为不影响塑件的尺寸和使用，一般顶杆与塑件接触处凹进塑件0.1mm，否则塑件会出现凸起，影响基面的平整。4.8.2 脱模机构的基本要求运动灵活顺畅，具有足够的强度、刚度。工作稳定可靠。容易制造和装配，更换22方便。接触塑料件的配合间隙无溢料现象。对塑料件的顶推力分布均匀合理。对塑料件的外观无明显损坏，不会引起塑料件变形或使塑料件破裂。有利于将塑料件和流道凝料带向动模一侧。复位要可靠。脱模机构的动力来源，对于简单模具，可以用人工完成，但它只用于形状简单、生产量很小的小型塑料件，或在没有脱模机构的定模一侧脱下塑料件。最普遍采用的是机动脱模机构，即通过动、定模分开时动模的运动，借助注射机的顶出元件（机械推杆或顶出油缸） ，推出模具内设置的脱模机构使塑料件从型腔内或型芯上脱出。机动脱模机构设计是注塑模设计中主要任务之一。4.8.3 脱模机构的选用脱模机构的类型有很多，如简单的推出机构、二级脱模机构、定模脱模和双脱模机构、顺序脱模机构。由于本设计的塑料件只要施加一次顶出力，就可以实现塑料件的脱模，因此选用简单脱模机构，采用推杆（顶杆）脱模机构。推杆的机构形式也有很多，有普通推杆、锥面推杆、盘状推杆。下图为普通推杆的形式。图 12 推杆Fig.12 Putters本设计采用如图 3-12 所示的推杆，每个塑件由 6 根推杆，共 24 根推杆。4.8.4 推杆的设计要求推杆应设计在靠近脱模阻力较大的部位，如塑料件侧壁的端部，端面带凸台或凹槽的部位。在保证顺利脱模的前提下，力求减少推杆的数量，以保证推件时的协调，以减小塑料件表面的影响。推杆接触塑料件的顶推段，与模板上相应孔的配合间隙，应以不超过塑料溢料间隙为限，一般情况下 H8/f7 或 H7f7 就可以满足这要求。采用带凸肩推杆，安装固定时，与固定板上的安装孔应留有充分间隙，一般情况下可取双面间隙 0.5123使推杆在推件事有一定的浮动作用。布置推杆时，要考虑脱模阻力的平衡，保证制mm品在推出时受力均匀，推出平稳，不变形，因此在肋，凸台，细小凹部要多设推杆。在装配推杆时，应使推杆的端面和凸模平面齐平或者比凸模平面高出 0.050.1mm，以免在制品上留下一个凸台影响制品的使用。在空气或废气难于排出的部位，应尽可能的设计推杆，以用它代替排气槽排气。在推压制品的边缘时，为了增加推杆与制品的接触面积，应尽可能采用直径较大的推杆，推杆的边缘应与型芯的侧壁相隔，以避免推10.15mm杆应推杆孔的磨损而把型芯侧壁擦伤。推杆固定端与推杆固定板径向应留的间隙，0.5mm避免在多推杆的情况下，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。4.8.5 推杆的安装方法推杆在固定板上的固定方法有很多，本设计采用的是最常采用的形式，即将推杆凸肩压在固定板的沉孔和推板之间，用螺钉紧固，凸肩高度与对应沉孔的深度留有余量，在装配后将它们与固定板一起磨去余量，来保证高度一致，避免在高度方向来回窜动。4.8.6 推杆的材料推杆的常用材料有钢、或碳素工具钢，推杆头部需淬火处理，硬度在45T8T1050HRC 以上，表面粗糙度在 Ra。6 . 14.8.7 脱模机构的复位元件在推杆顶出机构中，推杆顶出塑料件后，在下一个成型周期开始前，必须恢复到初始位置，才能开始下一个循环工作。因此，还必须设计复位杆来实现这动作。复位杆又称回程杆。目前回程杆的形式有三种：复位杆回程，顶杆兼回程杆，回程弹簧回程本设计采用的是复位杆回程。4.9 注射模导向机构的设计导向机构的功能是保证动、定模能够对准，使动模和定模上的成型表面在模具闭合后形成形状和尺寸准确的腔体。从而保证塑料件形状、壁厚和尺寸。导向机构除了导向和定位作用外，还可以增加承受侧压力的能力，保证模具运动平稳。4.9.1 导柱、导套的导向机构设计导柱、导套时的注意事项如下：尽量选用（或参考）标准模架，因为标准模架导柱、导套的设计与制作的有依据的，并经过实践考验过的合理布置导柱的位置，一副模具中最少用 2 根导柱，模板外形尺寸大的模具，最多可用 4 根导柱。为了使模具24在使用、维修时拆装过程不会发生动、定模错方向，导柱的布置可采取等直径不对称布置或采取不等直径对称布置。导柱长度尺寸应能保证位于动、定模两侧的型腔和型芯开始闭合前导柱已经进入导孔的长度不小于导柱的直径。导柱配合部分采用 H7/f7，固定配合部分采用 H7/k6；导套固定配合采用 H6/k6，配合长度为配合直径的 1.52 倍。其余部分可扩孔，减小摩擦或降低加工难度。4.9.2 导柱的设计导柱可以安装在动模一侧，也可以安装在定模一侧。但更多的是安装在动模一侧，因为作为成型零件的主型芯一般都安装在动模一侧。导柱和主型芯安装在同一侧，在合模时起到保护作用。导柱的布置方式：导柱应均匀分布在模具分型面的四周，导柱中心至模具外缘应有足够的距离，常取导柱中心到模具边缘距离为导柱直径的 11.5 倍，以保证模具强度。导柱的尺寸长度：导柱的长度应比型芯端面的高度高出 812，以免出现导柱未mm导正方向而型腔进入凹模时与凹模相碰撞而损坏。导柱材料的选用：导柱应具有足够的耐用磨度和强度，常采用钢经渗碳淬火处20理或、钢经淬火处理，硬度为，导柱和导套配合部分表面粗糙度为T8T105055HRC，固定部分的表面粗糙度为Ra0.8Ra0.4mma0.8 mRm导柱的形状：为了使导柱能顺利进入导套，导柱端部应作成锥台形或半球形。导柱的基本结构形式有两种，一种是除了安装部分的凸肩外其余部分直径相同，称为带头导柱。另一种是除安装部分的凸肩外安装用的配合部分直径比外伸工作部分直径大，称为带肩导柱。4.9.3 导套的设计导向孔可带导套，也可以不带导套，带导套的导向孔用于生产批量大或导向精度高的模具。无论是带导套还是不带导套的导向孔，都不应设计为盲孔（盲孔会增加模具闭合时的阻力，并使模具不能紧密闭合）带导套的模具应采用阶带肩导柱。导套的形状：导套的结构形式也有两种，一种是带有轴向定位台阶，称为带头导套；另一种是不带轴向定位台阶，称为直导套。本设计采用的是带头导套。导套的尺寸：导套的壁厚一般为，由内孔大小来决定，导套孔工作部分的310mm长度取决于含导套的模板厚度，一般是孔径的倍。导套的前端应倒角，倒角半径11.5为。12mm25导套的安装方法：带头导套安装需要垫板，装入模板后加盖垫板即可。直导套用于模板后面不带垫板的结构，为防止在使用时被拔出，可采用如下几种方法固定：导套外圆柱加工出凹槽，用螺钉固定；导套外圆柱面局部磨出一小平面，用螺钉固定；导套侧向开一小孔，用螺钉固定；采用铆接的方法。5 5 成型零件的结构设计和计算成型零件的结构设计和计算5.1 成型零件的结构设计直接与塑料接触构成塑件形状的零件称为成型零件，其中构成塑料外形的成型零件称为凹模，构成塑件内部形状的成型零件称为凸模（或型芯） 。由于凹、凸模件直接与高温，高压的塑料接触，并且在脱模时反复与塑料摩擦，因此，要求凹、凸模件具有足够的强度、刚度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性以及足够低的表面粗糙度。 塑料模具型腔在成型过程中受到塑料熔体的高压作用，应具有足够的强度和刚度，如果型腔侧壁和底板厚度过小，可能因强度不够而产生塑性变形甚至破坏；也可能因为刚度不足而产生挠曲变形，导致溢料飞边，降低塑件尺寸精度并影响顺利脱模。因此，应通过强度和刚度计算来确定型腔壁厚，尤其对于重要的精度要求高的或大型模具的型腔，更不能单凭经验来确定型腔壁厚和底版厚度。5.1.1 凹模结构（1）整体式凹模直接在模架板上开挖型腔。其优点是加工成本低。但是，通常模架的模板材料为普通的中碳钢，用做凹模，使用寿命短，若采用好的材料模板制作整体凹模，则制作成本高。通常，对于成型 1 万次以下塑件的模或塑件精度要求低，形状简单的模具可采用整体式凹模结构。（2）整体嵌入式凹模将稍大于塑件外形（大一个足够强度的闭厚）的较好材料（高碳钢或合金工具钢）制作成凹模，再将此凹模嵌入模板中固定。其优点是“好钢用在刀刃上” 。既保证了凹模的使用寿命，又不浪费价格昂贵的材料。并且凹模损坏后，维修、更换方便。（3）局部镶拼式凹模26对于形状复杂或某局部易损坏的凹模，将难于加工或易损坏的部分设计成镶拼形式，嵌入型腔主体上。既节省了工具钢，又易于更换损坏的凹模。（4）四壁拼合式凹模对于大型的复杂的凹模，可以采用将凹模四壁单独加工后镶入模套中，然后再和底板组合。这样既易于加工又省料。5.1.2 凸模结构（1）整体式凸模这是形状最简单的型芯，用一块材料加工而成，结构牢固，加工方便，但仅适用于塑料件内表面形状简单的情况。（2）嵌入式凸模主要用于圆形、方形等形状比较简单的型芯。最常使用的嵌入形式是型芯带有凸肩，型芯嵌入固定板的同时，凸肩部分沉入固定板的沉孔部分，再垫上垫板，并用螺钉将垫板和固定板连接。（3）异形凸模结构形式对于形状特殊或结构复杂的凸模，需要采用组合式结构或特殊固定形式，但应视具体形状而定。（4）小型芯安装固定形式直径较小的型芯，如果数量较多，采用凸肩垫板安装方法较好。若各型芯之间距离较近，可以在固定板上加工出一个大的公用沉孔。因为对每个型芯分别加工出单独的沉孔，孔间距较薄，热处理时易出现裂纹。各型芯的凸肩如果重叠干涉，可将相干涉的一面削掉一部分。对于单个小型芯，既可以采用凸肩垫板固定方法，也可以采用省去垫板的固定方法。凸肩垫板固定方法，为了安装方便，将固定部分仅留配合段防止塑料进入，固3 5mm定孔长度的其余部分扩大。0.11mm本设计有三个凸模部分因为高度较高要做成型芯，其他凸模部分因形状简单且凸模高度较小，为了便于加工，做成整体式。凹模也有一块金属板直接加工而成，这样可以简便加工，节省材料，降低制造成本。5.2 成型零件工作尺寸的的计算成型零件的工作尺寸是指凹模和凸模直接构成的塑件的尺寸。凹、凸模工作尺寸的27精度直接影响着塑件的精度。5.2.1 影响工作尺寸的因素塑件收缩率的影响 由于塑件热胀冷缩的原因，成型冷却后的塑件尺寸小于模具型腔的尺寸。凸、凹模工作尺寸的制造公差 它直接影响塑件的尺寸公差。通常凹、凸模的尺寸公差取塑件公差的，表面粗糙度取值为 0.80.4。1/31/6Ra凸、凹模使用过程中的磨损量 生产过程中的磨损以及修复会使凸模尺寸变小，凹模的尺寸变大。模具在分型面的合模间隙 由于注射压力及模具分型面平面度的影响，会导致动模、定模注射时存在着一定的间隙。一般当模具分型面的平面度较高，表面粗糙度较低时，塑件产生的飞边也较小。飞边的厚度一般为。因此，成型大型塑件时，收0.020.1mm缩率对塑件的尺寸影响较大；而成型小型塑件时，制造公差与磨损量对塑件的尺寸的影响较大。常用塑件的收缩率通常在白分之几到千分之几之间。具体塑料的收缩率可查找相关手册或某种塑料说明书。5.22 凹、凸模工作尺寸的计算型芯径向尺寸计算：l=l （1+S）+=3（1+0.6%）+0.75X0.12 1M1430Zd-00.04-=3.10800.04-l=l (1+S) +=9X1.006+0.75X0.16 2M2430Zd-00.05- =9.17400.05-l= l （1+S） =2X1.006+0.75X0.12 3M3430Zd-00.04- =2.10200.04-l=l （1+S）+=2.42X1.006+0.75X0.12 4M4430Zd-00.04- =2.52400.04-l= l （1+S）+=2X1.006+0.75X0.12 5M5430Zd-00.04-=2.10200.04-28l= l （1+S）+=2X1.006+0.75X0.12 6M6430Zd-00.04-=2.10200.04-l= l (1+S) +=2.3X1.006+0.75X0.12 7M7430Zd-00.04- =2.40400.04-l= l (1+S) +=2X1.006+0.75X0.12 8M8430Zd-00.04-=2.10200.04-l= l (1+S) + =2.38X1.006+0.75X0.12 9M9430Zd-00.04- =2.48400.04-l= l(1+S) + =2X1.006+0.75X0.12 10M10430Zd-00.04-=2.10200.04-l= l(1+S) +=2.35X1.006+0.75X0.12 11M11430Zd-00.04-=2.45400.04-l= l(1+S) +=6X1.006+0.75X0.16 12M12430Zd-00.05-=6.15600.05-l= l(1+S) +=3X1.006+0.75X0.12 13M13430Zd-00.04-=3.10800.04-l= l(1+S) +=2X1.006+0.75X0.12 14M14430Zd-00.04-=2.10200.04-l= l(1+S) +=2.13X1.006+0.75X0.12 15M15430Zd-00.04-=2.23300.04-型芯高度尺寸计算：h= h (1+S)+ =2X1.006+X0.12 1M123A0Zd-2300.04- =2.09200.04-29h= h (1+S)+ =3X1.006+X0.12 2M223A0Zd-2300.04- =3.09800.04-h= h (1+S)+ =12X1.006+X0.18 3M323A0Zd-2300.06-=12.19200.06-h= h (1+S)+ =5.5X1.006+X0.14 4M423A0Zd-2300.05-=5.6300.05-h= h (1+S)+ =8.5X1.006+X0.16 5M523A0Zd-2300.05-=8.65800.05-h= h (1+S)+ =11X1.006+X0.18 6M623A0Zd-2300.06-=11.18600.06-h= h (1+S)+ =10X1.006+X0.18 7M723A0Zd-2300.06- 10.1800.06-h= h (1+S)+ =2 X1.006+X0.012 8M823A0Zd-2300.04-=2.09200.04-h= h (1+S)+ =3X1.006+X0.12 9M923A0Zd-2300.04-=3.09800.04-h= h(1+S)+ =3.5X1.006+0.14 10M1023A0Zd-2300.05- =3.5300.05-型腔径向尺寸计算：D=D （1+S）0.75=5X（1+6%）0.750.141M1AZ+00.1430+.9250.050+D=D （1+S）0.75=4.41X1.0060.75X0.14 2M2AZ+00.1430+=4.330.050+30D=D （1+S）0.75=3X1.0060.75X0.12 3M3AZ+00.1230+=2.9280.040+D=D （1+S）0.75=1.84X1.0060.75X0.12 4M4AZ+00.1230+=1.7610.040+D=D （1+S）0.75=13X1.0060.75X0.18 5M5AZ+00.1830+=12.9430.060+D=D （1+S）0.75=8.5X1.0060.75X0.16 6M6AZ+00.1630+=8.4310.050+D=D （1+S）0.75=5.46X1.0060.75X0.14 7M7AZ+00.1430+=5.3880.050+D=D （1+S）0.75=6X1.0060.75X0.14 8M8AZ+00.1430+=5.930.050+D=D （1+S）0.75=4.75X1.0060.75X0.14 9M9AZ+00.1430+=4.670.050+D=D（1+S）0.75=5X1.0060.75X0.14 10M10AZ+00.1430+=4.9250.050+D=D（1+S）0.75=5.5X1.0060.75X0.14 11M11AZ+00.1430+=5.4280.050+D=D（1+S）0.75=6X1.0060.75X0.14 12M12AZ+00.1430+=5.930.050+D=D（1+S）0.75=5.44X1.0060.75X0.14 13M13AZ+00.1430+=5.370.050+D=D（1+S）0.75=6X1.0060.75X0.14 14M14AZ+00.1430+31=5.930.050+D=D（1+S）0.75=4.85X1.0060.75X0.14 15M14AZ+00.1430+=4.7740.050+D=D（1+S）0.75=5.03X1.0060.75X0.14 16M16AZ+00.1430+=4.9550.050+D=D（1+S）0.75=4.72X1.0060.75X0.14 17M17AZ+00.1430+=4.6430.050+D=D（1+S）0.75=5X1.0060.75X0.14 18M18AZ+00.1430+ =4.9250.050+D=D（1+S）0.75=4.72X1.0060.75X0.14 19M19AZ+00.1430+=4.6430.050+D=D（1+S）0.75=5.03X1.0060.75X0.14 20M20AZ+00.1430+=4.9550.050+型腔高度尺寸计算：H=H （1+S）=19X1.006X0.24 1M123AZ+0230.2430+=18.9540.080+H=H （1+S）=17X1.006X0.20 2M223AZ+0230.2030+=16.970.070+H=H （1+S）=1X1.006X0.12 3M323AZ+0230.1230+=0.9260.040+H=H （1+S）=1X1.006X0.12 4M423AZ+0230.1230+=0.9260.040+H=H （1+S）=16.6X1.0060.20 5M523AZ+0230.2030+32=16.570.070+H=H （1+S）=8.05X1.006X0.16 6M623AZ+0230.1630+=7.990.050+H=H （1+S）=15X1.006X0.20 7M723AZ+0230.2030+=14.960.070+H=H （1+S）=17X1.006X0.20 8M823AZ+0230.2030+=16.9720.070+H=H （1+S）=5X1.006X0.14 9M923AZ+0230.1430+=4.9370.050+H=H（1+S）=8X1.006X0.16 10M1023AZ+0230.1630+=7.9410.050+H=H（1+S）=3X1.006X0.14 11M1123AZ+0230.1430+=2.9250.050+成型孔之间的距离计算： C=C （1+S）=21.5X1.0060.121MS12Z =21.630.12塑件总体尺寸计算L=L （1+S）+=78（1+0.6%）+0.75X0.45 1M1430Zd-00.15-=78.8000.15-L=L （1+S）+=51.03（1+0.6%）+0.75X0.40 2M2430Zd-00.13-=51.6400.13-6 温度调节系统的设计温度调节系统的设计6.1 模具加热、冷却系统的确定33模具在成型的过程中，模具的温度会直接影响到塑料的充模、定型、成型周期和塑件的质量。模具温度过高，成型收缩大。脱模后塑件变形率大，而且还容易造成溢料和黏模。模具温度过低，则熔体流动性差，塑件轮廓不清晰，表面还会产生明显的银丝或流纹等缺陷。当模具的温度不均匀时，型芯和型腔温度差过大，塑件收缩不均匀，导致塑件翘取变形，会影响塑件的形状和尺寸精度。综上所述，模具上需要设置温度调节系统以达到理想的温度要求。通常温度调节系统包括冷却系统和加热系统两种。由于本塑件采用的是聚碳酸酯，其黏度大、流动性较好，对模具温度的要求不高，因此只要设计冷却系统就可以了，加热系统就不需设计。冷却系统的计算很麻烦，在此只进行简单的计算，在单位时间内熔体凝固时所放出的热量应等于冷却水所带走的热量，模具温度设为 40。6.2 冷却系统设计原则尽量保证塑件收缩均匀，维持模具的热平衡；冷却水孔数量越多，孔径越大，则对塑件的冷却效果越均匀。根据经验，一般冷却水孔中心线与型腔壁的距离应为冷却水孔直径的 12 倍，冷却水孔中心距约为 35 倍，水孔直径一般为 812。尽可能使冷却水孔至型腔表面的距离相等，当塑件壁厚均匀时，冷却水孔与型腔表面的距离应处处相等。浇口处加强冷却。一般在注射成型时，浇口附近温度最高，距浇口越远温度越低，因此加强浇口处的冷却。尽量降低进水和出水的温度。如果进水和出水的温度过大，将使模具的温度分布不均匀，尤其对流程很长的大型塑件，料温越流越低，对于矩形模具，通常沿模具宽度方向开设水孔，使进水与出水温度差不大于 5。合理选择冷却水道的形式。合理确定冷却水管接头的位置。为不影响操作，进出口水管接头通常设在注射机背面的模具同一侧。冷却系统的水道尽量避免与模具上其他机构（如推杆孔、小型芯孔等）发生干涉现象，设计时要通盘考虑。冷却水孔进出接头应埋入模板内，以免模具在搬运过程中造成损坏。6.3 冷却介质 冷却介质有冷却水和压缩空气，但用冷却水较多，因为水的热容量大、传热系数大，成本低。用水冷却，即在模具型腔周围或内部开设冷却水道。由于 PE 的黏度低、流动性好，成型工艺要求模具温度都不太高，所以常采用水对模具冷却。346.4 冷却水孔的设计计算6.4.1 冷却水的体积流量计算1v1qWQC12（- ）rq q= 单位质量的塑件制品在凝固时所放出的热量，PC 为；1Q270/kJ kg 单位时间（每分钟）内注入模具中的塑件质量（）按每分钟注 2W/minkg次 冷却水的密度（1000）r3/kg m冷却的比热容（）1C4.187/kJ kg冷却水出口温度（取 26）1q冷却水进口温度（取室温的温度 25）2q366.942270/1000104.187 1vq=338.64 10/minm-=6.4.2 冷却水管的直径 d为使冷却水处于湍流状态，取定模板两条冷却水孔的直径 d=8，因为动模板处型mm芯干涉，所以动模板处冷却两条水道直径为 6mm。6.4.3 确定冷却水在管道的流速n =2.84 24vqdnp=324 8.6 103.14/100060（8）-=/m s大于最低流速 1.66/m s =5.0724vqdnp=324 8.6 103.14/100060（6）-=/m s大于最低流速 1.66。达到湍流状态，所选管道直径合理。/m s6.4.4 冷却管道孔壁与冷却水之间的传热膜系数h =37065.6 3.6 fh0. 80. 2（）drn=30.80.2102.83.66.84/1000（）（8）=/kJA A2（m h C ）式中：冷却介质温度有关的物理系数，可查表取（水温为 25） ；ff6.84=冷却介质在一定温度下的密度（1000） ；r3/kg m35冷却介质在流道中的流速，；n/m s冷却水管的直径，；dmm6.4.5 冷却管道的总传热面积A =0.004033m =4033mm160WQAhq=D600.133827037065.626+25（40-）2=226.4.6 模具上应开设的冷却水孔数1AndLp=40333.14 8250=从计算结果看，因塑件小，单位时间注射量下，所以需冷却水道也比较小，但一条冷却水道对模具来说是不可取的。因为冷却不均匀，会使塑件产生很多缺陷。根据注射厂的生产现场经验，和结合本塑件的具体情况，本设计在定模上采用 2 条水道，从而，定模部分的凝料也得到冷却作用，水道流量的大小可根据注射时具体工艺情况进行调整，因为动模上的型芯较长，所以在动模处开设 2 条直径为 6mm 的水孔。水孔的开设详细情况见装配图。7 模具总体尺寸的确定及选购模架以上内容计算确定后，便可以根据计算结果选定模架。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。根据型腔的布局可看出，型芯的嵌件分布尺寸，又根据型腔侧壁最小厚度为，再考虑导柱，导套及连接螺钉布置应占的位135 1791.8mm置和推件板等各方面的问题，顶出机构采用顶杆式，因此确定采用龙记 AI 型模架结构，型号为。250300各模板尺寸的确定：A 板尺寸 A 板也就是定模型腔板，由于本设计的塑件大部分在动模部分，在定模部分的高度只有，但考虑要在定模板上开设冷却水道，而冷却的离型腔应有一定的3mm距离，因此 A 板的厚度取mm。30B 板的尺寸 B 板也就是动模固定板，塑件在动模的高度也有，因此动模固定17mm板的尺寸按标准取。40mm座板的尺寸 动模座板厚度和定模座板厚度均按标准取。25mm动模支撑板的尺寸 动模支撑板的厚度取。35mm垫块36 主要作用：在动模座板与支承板之间形成推出机构的动作空间，或是调节模具的总厚度，以适应注射机的模具安装厚度要求。 结构形式： 可以是平行垫快或是拐角垫快，该模具采用平行垫快。垫块的高度取mm，厚度为。6048mm推板及推杆固定板的尺寸：推板的厚度取。推杆固定板的厚度取20mm15mm8 注射机参数的校核在注射生产中，注射机在每一个成型周期内唑模内注入熔融契旙的体积爖质量称为塑件的注塑量 M，塓件的注塑量 M 必须小于或等于注射机的实际注塑量。8.1 最大注塑量的校核最大注射量是指注射机螺栓式柱塞以最大注射行程注塑时，一欥所能达到的塑料注射量。理论注塑量一般有渤种表示一种规定以注塑 PC 塑料（密度约为）的最大克数，g为标准。而另一31.20g/cm种为规定以注塑塑料的最大容积（）为标准。3cmmaxMVD=式中：注塑任意种塑料时的最大宽积质量，gmaxM理论注塑量V3cmmax75 1.290M=所设计的注射模，塑料件加浇注系统凝料所用的塑料量，不应超过最大注塑量，对于正常批量生产，应满足下面的式子：max0.8MrM式中：成型塑件所需求的注塑量（塑件加上浇注系统凝料所用注塑量）Mr由定义可知即上面所计算的Mr66.94g66.940.8 9072g=因此符合要求。8.2 注塑压力的校核注塑时，螺杆作用于塑料熔体的压力，在熔体流经机筒，喷嘴，模具的浇注系以后，在型腔中余于的模腔压力 P，该压力在型腔中产生使模具沿切型面胀开的胀模力，2F该力的大小为2FPAPxj（nA +A）=式中：熔融塑料在型腔内的压力，该处取平均P20 40MPaMPa3730MPa塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和，；A2mm塑件件在分型面上的投影面积，；xA2mm塑件浇注系统在模具分型面上的投影面积，；Aj2mm流道进料（包括浇口）在模具分型面上的投影面积，在模具设计前是个未知数根据多型腔模具的统计分析，大至是每个塑件在分型面上的投影面积的倍，因此；0.2 0.5可采用 0.35 倍的塑件在分型面上的投影面积来计算通过计算可得 Error!Error! ReferenceReference sourcesource notnot found.found.24345213808xAmm=2138084832.818640.8Amm=+=耍由于，所选的注射机的锁模力235 18640.8F =559.224KN=559.224KN630KN为，满足要求。630KN8.3 模具与注射机寸装部分相关尺寸的校核8.3.1 模具长宽尺寸校核模具的安装有两种方式，一是从注尅机这方直接吊装入机内进行安装，二是先吊到侧面再由侧面进入到机内安装。一般模具的外形尺寸受到拉杆间距的限制，应于重视。该套模具模架的外形尺寸为 250 mm X300mm,而所选注射机拉杆内间距为 370 mm X320mm，因为 370mm300m，所以符合要求。8.3.2 模具闭合高度校核模具总厚度与注射机模板闭合厚度的关系：两者之关系应满足： 而minmaxmHHHmaxminHHH=+ D式中，模具闭合后的总厚度，；mH（m m ）注射机允许的最小模具厚度，；minH（m m ）注射机允许的最大模具厚度，；maxH（m m ）H注射机移动板的最小开合距离，；（m m ）当时，则模具无法闭合。mHminHmHmaxH模具的实际厚度为，215m mmaxH300mm=minH150mm=条件形成，符合要求。9 9 模具材料的选用9.1 模具材料选用原则用于注塑模具的钢材，机械加工性能优良：易切削，窄缝等难加工部位的加工和三维复杂形面的雕刻加工；抛光性能优良：没有气孔等内部缺陷，显微组织均匀，具有一定的使用硬度（40HRC 以上） ；良好的表面腐蚀加工性：要求钢材质地细而均匀，适于花纹腐蚀加工；具有良好的淬透性和很小的变形，易于渗氮等表面处理；焊接性好。在选择注射模具钢材时，要综合考虑塑件的生产批量、尺寸精度、复杂程度、体积大小和外观要求等因素。对于塑件生产批量大、尺寸精度要求高的场合，应选用优质模具钢。对于结构复杂或体积比较大的塑件应选用易切削钢。外观要求高的塑件可以选用镜面钢材。9.2 注塑模具常用材料9.2.1 塑料模具成型零件的选材 表 5 选材Table 5 Selection零件名称材料牌号热处理方法硬度说明39调质216260HB45淬火4348HRC用于形状简单、要求不高的型腔、型芯T8A、T10A淬火5458HRC形状简单的小型腔、型芯CrWMn40Cr4Cr5MoSiV淬火20CrMnMo型腔型芯20CrMnTi渗碳淬火5458HRC用于形状复杂、要求热处理变形小的型腔、型芯或镶件9.2.2 模板零件的选材 表 6 选材 Table 6 Selection材料牌号热处理方法硬度垫板（支承板）45淬火4348HRC动、定模板动、定模座板45调质230270HB45调质固定板Q235A230270HB垫块45、Q235AT8A、T10A淬火5458HRC推件板45调质230270HB 9.2.3 浇注系统零件的选材 主流道衬套 T8A、T10A 淬火 5357HRC9.2.4 导向零件的选材 表 7 选材Table 7 Selection零件名称材料牌号热处理方法硬度40T8A、T10A淬火5055HRC导柱20渗碳、淬火5660HRC导套T8A、T10A淬火5055HRC推板导柱推板导套T8A、T10A淬火5055HRC9.2.5 侧向分型与抽芯机构的选材 斜滑块 40Cr 淬火 5458HRC9.2.6 推出机构零件的选材 表 8 选材 Table 8 Selection零件名称材料牌号热处理方法硬度推杆T8A、T10A淬火5458HRC推板45淬火4348HRC推块、复位杆45淬火4348HRC9.2.7 其它零件 定位圈 45 钢 各 销 35 钢 热处理后硬度 2838HRC 各螺钉 45 钢 淬火 硬度 4348HRC 水 嘴 45 钢 镀锌 弹 簧 65Mn9.2.8 该套模具所用材料的性能比较 表 9 所选材料性能比较Table 9 Comparison of selected material properties钢号切削加工性淬透性淬火不变形性耐磨性耐热性Q235A优差差45优差差中差T8A优差差中差T10A良差差良差40Cr良优优优良10 模具结构总装配图和零件工作图的绘制41 图图 1313 模具结构总装配图Fig.13 General assembly drawing of die structure 图图 1414 零件工作图Fig.14 Part of work plan 11 模具的工作过程模具装配试模完毕后，模具进入正式工作状态，其基本工作过程如下。对塑料 PE进行烘干，并装入料斗。清理模具型芯、型腔，并喷上脱模剂，进行适当的预热。合模、锁紧模具。对塑料进行预塑化，注射装置准备注射。注射过程包括充模、保压、倒流、浇口冻结后的冷却和脱模。脱模过程。详见装配图。开模时由定模板 8 与定模座板 1042首先沿分型面分型，拉料杆 20 将主流道凝料从浇口套 16 中拉出，当开模到 距离时，l动、定模分开，在开模过程中，在导柱的导向作用下下，完成抽芯。然后推杆推出塑件，从而塑件脱离了型芯，完成了脱模过程，最后将塑件取出。塑件的后处理。切除塑件上的浇注系统凝料，对塑件进行调湿处理。1212 模具的试模