毕业设计（论文）-美的KFR-72LWDY空调墙孔套筒盖注射模设计.doc

毕 业 设 计题 目： 美的KFR-72LW/DY空调墙孔套筒盖 注射模设计 院： 机械工程学院 专业： 材料成型及控制工程 班级： 0802 学号： 18 学生姓名： 导师姓名： 完成日期： 2012年5月30日 目录摘要IAbstractII第1章 绪论11.1引言11.2料模具设计制造技术发展趋势2第2章 产品概述及市场分析42.1产品概述42.2 产品的市场分析6第3章 零件工艺分析83.1 塑件工艺性分析83.1.1塑件的原材料分析83.1.2塑件的结构工艺性分析93.1.3塑件的尺寸精度分析93.1.4塑件表面质量分析103.2型腔数量的确定10第4章 模具结构设计114.1 分型面的选择114.2 浇注系统的设计124.2.1 主流道设计124.2.2 分流道的设计134.2.3 浇口的设计144.2.4冷料穴的设计164.3 排气系统的设计174.4 模架的选择174.5 成型零件的结构设计174.5.1凹模（型腔）的结构设计184.5.2成型零件尺寸计算184.6 导向机构设计244.7 脱模机构的设计244.7.1 脱模力的计算244.7.2 推出机构的设计264.7.3 推杆强度校核274.7.4推出机构的导向与复位274.7.5 浇注系统的脱出284.8侧向抽芯的设计284.8.1 抽芯距确定与抽拔力计算284.8.2 侧滑块的设计294.9 注射模温度调节系统29第5章 注射机的选择及校核305.1 注射机的选择305.2 注射机的参数305.3 注射机的校核315.3.1 注射压力的校核315.3.2 锁模力的校核315.3.3 安装部分相关尺寸的校核315.3.4 注射量的校核32第6章 零件制造工艺与模具的工作原理33 6.1零件制造工艺33 6.2模具的工作原理34第7章 模具装配与调试367.1 美的KFR-72LW/DY空调墙孔套筒盖注塑模组件装配367.1.1 型芯与模板的装配367.1.2 导柱、导套与模板装配367.1.3 推杆的装配36 7.1.4模架的技术要求367.2 总装配程序377.3 美的KFR-72LW/DY空调墙孔套筒盖注塑模具试模37结束语39参考文献40致 谢41附 录42全套图纸加扣 30122505823美的KFR-72LW/DY空调墙孔套筒盖注射模设计摘要：本课题主要是针对美的KFR-72LW/DY空调墙孔套筒盖注射模设计,该塑件材料为丙烯晴-丁二烯-苯乙烯（ABS），是工业生产中常见的一种保护盖产品。通过对塑件进行工艺的分析和比较,最终设计出一副注塑模。该课题从产品结构工艺性，具体模具结构出发，对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、侧抽机构、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择及有关参数的校核都有详细的设计，同时并简单的编制了模具的加工工艺。通过整个设计过程表明该模具能够达到此塑件所要求的加工工艺。根据题目设计的主要任务是美的KFR-72LW/DY空调墙孔套筒盖注射模的设计，也就是设计一副注塑模具来生产塑件产品，以实现自动化提高产量。针对塑件的具体结构，该模具采用的是一模两腔式注射。该产品采用侧浇口注射、镶块式型芯设置。型腔设计为整体式，利用斜导柱侧向抽芯，该制件采用推杆脱模。关键词：墙孔套筒盖；注射模；侧向抽芯；设计。The Injection Mold Design of Midea KFR-72LW/DY Air Conditionings the Sleeve Cover in a wallAbstract: This topic mainly aimed at The Injection Mold Design of Midea KFR-72LW/DY Air Conditionings the Sleeve Cover in a wall, the plastic material for acrylonitrile - butadiene - styrene ( ABS ), is common in industry of a protective cover.Through the technology of plastic parts for analysis and comparison, and finally design of an injection mold up.The subject from the process of product structure, the concrete structure of the mold, the molds gating system, the mold forming part of the structure, the side core-pulling mechanism, the roof system, cooling system, the choice of injection molding machine and related parameters of the check has the detailed design, and at the same time, make a simple preparation of the mold process.Through the entire design process that the mold can achieve the required pieces of plastic processing technology. According to the topic design s primary mission is to the The Injection Mold Design of Midea KFR-72LW/DY Air Conditionings the Sleeve Cover in a wall injection mold design, just designing an injection mold to produce plastic products, to improve the automation of production.For the plastic parts of the structure, the mold is designed in two cavity to injection. This product adopts the side gate, insert type core set. Cavity design for integral type, use the slanted guide pillar side core pulling, the article uses the push rod demoulding.Keywords: sleeve cover in a wall; injection mold; side core pulling; design.43第1章 绪论1.1引言随着中国当前的经济形势的高速发展，在“实现中华民族的伟大复兴”口号的倡引下，中国的制造业也蓬勃发展；而模具技术已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志之一，模具工业能促进工业产品生产的发展和质量提高，并能获得极大的经济效益，因而引起了各国的高度重视和赞赏。在日本，模具被誉为“进入富裕的原动力”，德国则冠之为“金属加工业的帝王”，在罗马尼亚则更为直接：“模具就是黄金”。可见模具工业在国民经济中重要地位。我国对模具工业的发展也十分重视，早在1989年3月颁布的关于当前国家产业政策要点的决定中，就把模具技术的发展作为机械行业的首要任务。近年来，塑料模具的产量和水平发展十分迅速，高效率、自动化、大型、长寿命、精密模具在模具产量中所战比例越来越大。注塑成型模具就是将塑料先加在注塑机的加热料筒内，塑料受热熔化后，在注塑机的螺杆或柱塞的推动下，经过喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔内，塑料在其中固化成型。 在塑料材料、制品设计及加工工艺确定以后，塑料模设计对制品质量与产量，就具有决定性的影响。首先，模腔形状、流道尺寸、表面粗糙度、分型面、浇注与排气位置选择、脱模方式以及定型方法的确定等，均对制品尺寸精度和形状精度以及塑件的物理力学性能、内应力大小、表观质量与内在质量等，起着十分重要的影响。其次，在塑件加工过程中，塑料模结构的合理性，对操作的难易程度，具有重要的影响。再次，塑料模对塑件成本也有相当大的影响，除简易模具外，一般说来制模费用是十分昂贵的，大型塑料模更是如此。我国塑料模的发展极其迅速。塑料模的设计技术、制造技术、CAD技术、CAPP技术，以有相当规模的开发和应用。我国在塑料模设计技术上，与发达国家和地区还存在较大的差距。在模具材料方面，专用塑料模具钢品种少、规格不全，质量尚不稳定。 1.2塑料模具设计制造技术发展趋势在现代机械制造业中，模具工业已成为国民经济中一个非常重要的行业，许多新产品的开发和生产，在很大程度上依赖于模具制造技术，特别是在汽车、轻工、电子和航天等行业中尤显重要。模具制造能力的强弱和模具制造水平的高低，已经成为衡量一个国家机械制造技术水平的重要标志之一，直接影响着国民经济中许多部门的发：现代工业的发展，对模具技术的要求越来越高。综观现代模具技术，正向如下的方向发展：（1） 高精度现代模具的精度要求比传统的模具精度至少要高一个数量级。 （2）长寿命现代模具的寿命比传统模具的寿命要高出510倍。如现代模具一般均可达到500万次以上，最高可达6亿次之多。 （3)高生产率由于采用多工位的级进模、多能模、多腔注塑模和层叠注塑模等先进模具，可以极大地提高生产率，从而带来显著的经济效益。如用四工位的注塑模生产塑料汽水瓶，每小时可生产8000件以上。 （4）结构复杂随着社会需求的多样化和个性化以及许多新材料、新工艺的广泛应用，对现代模具的结构形式和型腔要求也日益复杂。若采用传统的模具制造方法，不仅成本高、生产率低，而且很难保证模具的质量要求。 传统模具设计制造技术，根本不能满足市场对模具的要求。因此，研制和开发新的模具设计、制造技术势在必行。模具CAD/CAM和RT(RapidTooling)技术正是在这种形势下被开发出来的，并在现代模具的生产中发挥了重要作用。模具CAD/CAM是在模具CAD和模具CAM分别发展的基础上发展起来的，它是计算机技术在模具生产中综合应用的一个新的飞跃。采用单独的CAD和CAM技术设计生产模具，就其整个生产过程来看，与传统模具设计生产过程没有什么本质变化，仍然分成两个环节设计与制造，且二者之间有着明显的分界，图纸是它们之间传递信息的最重要的手段。模具CAD/CAM则是把CAD和CAM紧密地联系起来，实现设计制造一体化，其实质是设计与制造的综合计算机化。在CAD/CAM系统中，产品的几何模型是关于产品的最基本核心数据，并作为整个设计、计算、分析过程中最原始的数据。其结果可运用数据库和网络技术将其存储和直接传送到生产制造环节的各有关方面，从而实现设计制造的一体化。这时，图纸不再是设计与制造环节的分界线，也不再是制造过程的唯一依据，在系统中传递的是整个设计、计算、分析后所获得的大量信息。模具CAD/CAM技术所以能很快地得到发展和广泛的应用，主要是它具有如下的一些特点：（1）知识、技术密集,综合性强。模具CAD/CAM技术是由多种先进制造技术和计算机技术的综合，其知识、技术高度密集，涉及学科领域多，知识面广，技术性更强，这就要求从业人员不仅要有较高的专业技术和技能，而且要有多学科的综合知识和技术。 （2）生产率高，经济效益显著。模具CAD/CAM技术可以极大地提高生产率和经济效益，据有关资料统计分析，用传统的方法制造模具，从设计到制成产品交货，大约需要几个月的时间。而采用模具CAD/CAM技术则可缩短为十几天甚至几天的时间，这就为企业在激烈的市场竞争中赢得了时间，以创造良好的经济效益。（3）有利于提高模具的标准化程度，极大地发挥人的创造性。标准化工作可有效地促进模具CAD/CAM技术的发展，而模具CAD/CAM则要求模具设计过程的标准化、模具结构的标准化、模具制造过程的标准化和工艺条件的标准化。（4）更新速度快，初始投资大。模具CAD/CAM技术的更新速度快，能适应市场形势的变化，为企业带来很高的效益，但它的初始投资却是巨大的，这也是制约模具CAD/CAM推广应用的一个重要因素。（5）适应性广，这是模具CAD/CAM技术的又一特点。它不仅能适应于大型企业，而且也适用于中、小型企业。模具CAD/CAM技术仍然是在不断发展中的技术，其发展的最高阶段是计算机集成制造系统（CIMS），其目标是模具制造的全盘自动化，这就要求有较长时间的研究开发和巨额的资金投入。人们相信，随着CAD/CAM技术的不断发展和完善，必将在机械制造业中发挥巨大的作用，为社会带来不可估量的经济效益。第2章 产品概述及市场分析2.1产品概述近年来塑料模具在高技术驱动和支柱产业应用需求的推动下，形成了一个巨大的产业链条，从上游的材料工业和加工、检测设备到下游的机械、汽车、摩托车、家电、电子通信、建筑建材等几大应用产业，塑料模具发展方兴未艾。随着中国汽车工业的发展，以塑料替代木材和金属，会使塑料模具在汽车、摩托车工业中的需求量增加，尤其是新材料及新成型技术的出现，使得塑料制品在汽车工业中的消费量日益增加。在一定意义上说，汽车塑料制品的用量能反映一个国家汽车工业的发展水平。德国每辆汽车平均使用塑料制品已经达到了近300公斤，占汽车总消费材料的22%左右，是世界上采用汽车塑料零部件最多的国家。日本每辆汽车平均使用塑料100公斤，约占汽车材料消费总量的7.5%。如日本一家公司开发销售的新型汽车，除座椅外，车顶、装潢材料、仪表盘等内饰件全部采用塑料制造。当前，汽车塑料制品的应用趋势已由普通装饰件发展到结构件、功能件，塑料原料的使用也由普通塑料（多用于汽车内饰件）扩展到强度更高、耐冲击性更好的复合材料或塑料合金。可以说，随着塑料材质及其成型技术与工艺的提高，塑料搭上飞驰的汽车，必然引来汽车塑料模具的大发展。本课题美的KFR-72LW/DY空调墙孔套筒盖注射模设计，该产品的作用就是掩盖安装空调时在墙壁上留下的孔洞，使室内装潢美观。下面为该产品的三维图：图2.1 美的KFR-72LW/DY空调墙孔套筒盖正面图2.2 美的KFR-72LW/DY空调墙孔套筒盖背面图2.3 美的KFR-72LW/DY空调墙孔套筒盖左半部分图2.4 美的KFR-72LW/DY空调墙孔套筒盖右半部分2.2 产品的市场分析目前市场对家电、电子消费品外壳的色彩、手感、精度、壁厚等都提出了新要求，外壳设计成为重要的一环。大型、精密、设计合理（主要针对薄壁制品）的注塑模具将在今后得到市场的欢迎。在集成电路制造中，集成电路塑封模具是半导体集成电路产品生产中必备的关键工艺装备，电子封装直接影响着半导体器件和集成电路的电性能、热性能、光学性能、美观性能和机械性能，还影响其可靠性和成本，同时对系统小型化起到关键作用，而塑料封装就占集成电路封装市场的95%以上。作为集成电路的消费大国，中国目前年需半导体器件和集成电路塑封模具380万副左右，但现有生产能力不足150万副。预计今后10年中国半导体集成电路市场需求将以每年15%-20%的速度持续增长。模具市场的需求也呈线性增长趋势，到2005年需求量将达到840万副左右，产业化发展需求极其迫切。预计中国家电业所需的模具量的年增长率约为15%。一台电冰箱约需350副模具，价值400万元；一台全自动洗衣机约需200副模具，价值3000万元。单从塑料模具来看，一台空调器需要20副塑料模具，价值150万元；一台彩电约需10套塑料模具，价值120万元。“十五”期间中国仅彩电的年生产量就将超过4000万台，按10万台需要一整套塑料模具、价格约120万元计，则仅彩电用塑料模具每年就有约4.8亿元的市场。可见国内对塑料模具的需求量是很大的，并且每年呈高速的增长趋势。第3章 零件工艺分析美的KFR-72LW/DY空调墙孔套筒盖零件右半部分图如下：图3.1 美的KFR-72LW/DY空调墙孔套筒盖右半部分注：套筒盖的右半部分只比左半部分少一条加强筋，其他相同。并要求左右两半部分能相互扣合。3.1塑件的工艺性分析 塑件的工艺性分析包括:塑件的原材料分析、塑件的尺寸精度分析、塑件的工艺性和塑件表面质量分析,其具体分析如下:3.1.1塑件的原材料分析塑料品种 结构特点 使用温度 化学稳定性 性能特点 成型特点 丙烯腈、丁二烯、苯乙烯(ABS),属于热塑性塑料 非结晶态树脂,不透明 小于85-110,脆化温度为-18 有较良好的耐化学试剂性,不耐浓的氧化性酸及醛、酮、酯、氧化烃等 不透明,具有良好的综合物理力学性能,耐热、耐腐、耐磨及良好的抗蠕变性,介电性能好,吸水性较强 熔融温度高(超过250时才出现分解),熔体粘度不太高,流动性中等(溢边值为0.04mm),与流动性和压力有关,对压力更敏感,冷却速度较快,成型收缩小 结论: 熔融温度较高,熔体黏度中等,一般采用螺杆注射机成型,模具温度可控制在60-80 吸湿性强,含水量应小于0.3,必须充分干燥 易发生熔接熔接痕,应注意选择进料口位置形式,顶出力过大或机械加工时塑件表面呈现“白色痕迹”(但在热水中加热可消失),脱模斜度应取2以上 。3.1.2塑件的结构工艺性分析（1）从图纸上分析,该塑件的外形为半回转体,壁厚均匀,都为1mm,且符合最小壁厚要求.（2）塑件型腔较大,有尺寸不等的孔,它们均符合最小孔径要求.（3）在塑件侧方有一个R4的半圆形卡口,因此成型后塑件不易取出,需要考虑侧抽装置.3.1.3塑件的尺寸精度分析该塑件的未注公差按IT14级公差要求,其余公差要求按制件的制件图所示公差要求 塑件的外形尺寸:R53，R28，R4，4，14，13内形尺寸: R52，R29，2其他尺寸:40.50.195,36,35,5 3.1.4塑件表面质量分析该塑件为工业用圆盖塑料,对其表面质量没有什么高的要求,外表面粗糙度可取Ra1.6um ,内表面粗糙度取Ra3.2um.结论:该塑件可采用注射成型加工,且加工性能较好,但成型以后需要设置侧抽芯机构才能将塑件顺利脱出.3.2型腔数量的确定为了制模具与注塑机的生产能力相匹配，提高生产效率和经济性，并保证塑件精度，模具设计时应确定型腔数目。模具的型腔数可根据塑件的产量、精度高低、模具制造成本以及所选用注塑机的最大注射量和锁模力大小等因素确定。小批量生产，采用单型腔模具；大批量生产，宜采用多型腔模具。但如果塑件尺寸较大时，型腔数将受所选用注塑机允许最大成型面积和注塑量的限制。为了使模具与注射机的生产能力相匹配，提高生产效率和经济性，并保证塑件的精度，模具设计时确定型腔数目。常用的方法有两大类：（1）根据技术参数确定型腔数目。 根据注射机的额定锁模力确定型腔数目。 根据注射机的最大注射量确定型腔数目。 根据制品精度确定型腔数目。（2）根据经济性确定型腔数目。根据总成型加工费用最小原则，并忽略准备时间和试生产原材料费用，仅仅考虑模具加工和塑件成型费用。综合考虑，由于零件尺寸比较大，且结构复杂，所以采用一模两腔带侧抽心的形式。第4章 模具结构设计4.1 分型面的选择分型面为动模与定模的分界面,是取出塑件或浇注系统凝料的面.它的合理选择是塑件能完好成型的条件,不仅关系到塑件的脱模,而且涉及摸具结构与制造成本. 合理的分型面不但能满足制品各方面的性能要求 ,而且使模具结构简单,成本亦会令人满意.选择分型面时有下面一些原则可以遵循:分型面的选择应遵循以下原则：（1）尽可能使塑件留在动模一侧；（2）符合脱模的基本要求；（3）尽量避免形成侧孔、侧凹；（4）合理安排浇注系统；（5）分型线不影响塑件的外观；（6）确保塑件质量（7）满足模具的锁紧要求；（8）有利于模具加工，保证模具强度；（9）为了便于开模，分型面一般要使成品在楷模时留在型芯上，避免粘型腔模，但要注意是否会影响到外观；（10）有利于排气和防止溢料。综合考虑以上问题，由于该制件本身结构的特殊性，其位置如图中深色所示：图4.1 美的KFR-72LW/DY空调墙孔套筒盖分型面4.2 浇注系统的设计浇注系统设计是否合理不仅对塑件性能、结构、尺寸、内外在质量等影响很大，而且对于塑件所用的塑料的利用率、成型生产效率等相关，因此这是一个重要环节。浇注系统设计主要包括主流道，分流道，浇口和冷料穴四部分。4.2.1 主流道设计 由于主流道要与高温塑料熔体及注射机喷嘴反复接触，所以在注射模中主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套。在卧式或立式注射机上使用的注射模中，主流道垂直于模具分型面。为了使塑料凝料能从主流道中顺利拔出，需将主流道设计成圆锥形，具有26的锥角，内壁有Ra0.8m以下的表面粗糙度，小端直径常为48mm，注意小端直径应大于喷嘴直径约1mm，否则主流道中的凝料无法拔出。选用材料为T8A，热处理要求淬火4852HRC。其主要尺寸可由以下计算获得：主流道小端直径 d=d1+（0.51）=+3（0.51）=3.54=3.5主流道球面半径 SR=SR1+（12）=20+（12）=2122=21；球面配合高度 35，取3；主流道锥角 26，取3；主流道长度 54。（根据本塑件实际情况确定）如下图所示：图4.2 浇口套4.2.2 分流道的设计分流道的形状及尺寸与塑件的体积、壁厚、形状的复杂程度、注射速率等因素有关.该塑件的体积比较大但形状并不复杂,且壁厚均匀,可以考虑采用多点进料的方式,缩短分流道的长度,有利于塑件的成型和外观质量的保证.从便于加工的方面考虑,采用截面形状为半圆形的分流道.由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有中心部位的塑料熔体的流动状态较为理想，因面分流道的内表面粗糙度Ra并不要求很低，一般取1.6m左右既可，这样表面稍不光滑，有助于塑料熔体的外层冷却皮层固定，从而与中心部位的熔体之间产生一定的速度差，以保证熔体流动时具有适宜的剪切速率和剪切热。该模具是一模两腔结构，采用平衡式布置，分流道形状如下图所示：图4.3 分流道4.2.3 浇口的设计浇口是连接流道与型腔之间的一段细短通道（除直接浇口）。它是浇注系统的关键部位。浇口的形状、位置和尺寸对制品的质量影响很大。浇口的主要作用有如下几点： （1）熔体充模后，首先在浇注口处凝固，当注射螺杆抽回时可防止熔体向流道回流。（2）熔体在流经狭窄的浇口时会产生摩擦热，使熔体升温，有助于充模。（3）易于切除浇口余料。浇口的理想尺寸很难精确计算，具体尺寸在实际中浇口往往先取较小的尺寸值，以便在试模时逐步加以修正。一般浇口分为两大类，一类是非限制性浇口另一类是限制性浇口。非限制性浇口也称之为直接交口或主流道浇口，如下图所示。这种浇口适用于单型腔模具。采用这种浇口时，熔融树脂直接进入型腔，压力损失小，保压补缩作用强。缺点是去除浇口的二次加工困难，浇痕迹明显，浇口周围内应力大。限制性浇口是在型腔与分流道之间设置长度为0.52mm截面突然缩小的阻尼孔形式的浇口。限制性浇口具有如下特点：（1）熔融树脂通过浇口时剪切速率大，致使熔体的表观粘度降低，并因摩擦作用一部分动能转化成热能，使熔融树脂再次加热，温度上升提高了熔融树脂的流动性，便于向型腔填充。（2）由于浇口处截面尺寸较小，熔体容易凝固，容易控制保压补缩时间，所以制品的内应力小，不易变形。（3）可控制熔融树脂向型腔流动的方向及流量。（4）对一模多腔或一腔多浇口的场合，通过调整浇口尺寸和数量可实现平衡填充。通过综合比较选择限制性交口本模具采用的是侧式浇口,又称边缘浇口，侧浇口多为扁平状，可大大缩短浇口的冷却时间，从而缩短成型周期，易于去除浇注系统的凝料而不影响塑件的外观，可根据塑件的形状特点灵活多样地选择浇口位置，侧浇口横截面积通常较小，熔体注入型腔前受到挤压和剪切而再次加热，改善流动状况，便于成型，降低制品的表面粗糙度，减少浇口附近的残余应力，避免变形、开裂及流动纹的出现，浇口设在分型面上，而且浇口横截面形状简单，容易加工，并能随时调整浇口尺寸，较为方便地达到各型腔的浇口平衡，改善注射条件，适用于一摸多腔的模具，提高注射效率。图4.4 浇口2、浇口位置的选择浇口位置的选择在模具设计时，浇口位置及尺寸要求比较严格，它一般根据下述几项原则来参考：（1） 尽量缩短流动距离（2） 浇口应开设在塑件壁最厚处（3） 必须尽量减少或避免熔接痕（4） 应有利于型腔中气体的排除（5） 考虑分子定向的影响（6） 避免产生喷射和蠕动（7） 不在承受弯曲或冲击载荷的部位设置浇口（8） 浇口位置的选择应注意塑件外观质量如图所示：浇口设在塑件的边缘处。图4.5 浇口位置4.2.4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。本次设计中，采用与带球头形拉料杆匹配的冷料穴，开模时，由于球头将冷凝料钩住，使主流道凝料从主流道衬套中拔出。因拉料杆的另一端固定在推杆上，所以在塑件推出的同时将冷凝料从动模中推出。取出塑件时，利用挡板可以将凝料系统一起脱出。4.3 排气系统的设计在注射成型过程中，模具内除了型腔和浇注系统中原有的空气外，还有塑料受热或凝固产生的低分子挥发气体，这些气体若不能被熔融塑料顺利排出型腔，则可能因填充时气体被压缩而产生高温，引起塑件局部炭化烧焦，同时，这些高温高压的气体也有可能挤入塑料熔体内而使塑件产生气泡、空洞或填充不足等缺陷。因此，在注射成型中及时的将这些气体排出到模具外是十分必要的。该模具利用零件间配合间隙和分型面排气.4.4 模架的选择由模架选择其它的模具主要零件根据需要本模具选用GB/T4169.8-1984中的250L系列中的A2型模架。定模座板：25025025mm定模板：25025032mm动模板：25025020mm支撑板：25025040mm垫 块：2505063mm推杆固定板：14831516mm推 板：14831520mm导 柱：4根，2550mm 复位杆：4根，16118mm4.5 成型零件的结构设计塑料在成型加工过程中，用来充填塑料熔体以成型制品的空间被称型腔。而构成这个型腔的零件为成型零件。在本设计中成型零件就是成形壳体外表面的凹模、成形内表面的凸模型芯和各种镶块。由于这些成型零件直接与高温、高压的塑料熔体接触，它的质量关系到制件的质量，因此要求它有足够的强度、硬度、耐磨性以承受塑料的挤压力和料流的摩擦力和足够的精度及较低的表面粗糙度。一般来说，成型零件都应进行热处理。同时应考虑零件的加工性及模具的制造成本。4.5.1 凹模（型腔）的结构设计 凹模是成型塑件外表面的部件，按其结构形式可分为整体式和组合式。整体式凹模是由一整块金属材料直接加工而成。其特点是为强度好，不易变形，塑件表面光滑平整，没有镶拼的痕迹。用于小型且形状简单的塑件成型。本塑件分型面设置于内部顶面，凹模深根度比较浅且形状简单，易加工，故可采用整体凹模结构，其结构如下图所示：图4.6 型芯结构4.5.1成型零件尺寸计算成型零件工作尺寸是成型零件上直接用来构成塑件的尺寸，主要有型腔和型芯的径向尺寸，型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯之间的位置尺寸等。成型零件工作尺寸计算方法一般有两种：一种是平均法，即按平均收缩平均制造公差和平均磨损量进行计算；另一种是按照极限收缩极限制造公差和极限磨损量进行计算。前者计算方法方便，但不适用于精密塑件的模具设计；后者能保证成型的塑件在规定的公差范围内，但计算比较复杂。这里设计的塑件精度要求不是很高，所以我们按照平均收缩率、平均磨损量和模具平均制造公差为基准的计算方法。即：=（Smax+Smin）/2*100%式中 塑料的平均收缩率（其他的同上）。由材料的性质可知：ABS的收缩率为0.40.7/%。故=（0.7+0.4）/2*100%=0.0055考虑到塑件的精度要求不是很高，模具制造公差取=/3，此时，x=0.75 。对于上述凹模、型芯和中心距三大类尺寸，可分别采用三种不同的方法进行计算。在计算之前，有必要对它们的标注形式及其偏差分布做一些规定。（1）制品的外形尺寸采用单向负偏差，名义尺寸为最大值；与制品外形相对应的型芯尺寸采用单向正偏差，名义尺寸为最小值。（2）制品的内形尺寸采用单向负正偏差，名义尺寸为最小值；与制品外形相对应的型芯尺寸采用单向负偏差，名义尺寸为最大值。（3）制品和模具上的中心距均采用双向等值正、负偏差。它们的基本尺寸为平均尺寸经推算有以下公式型芯径向尺寸计算公式= （4.1）型芯高度尺寸计算公式= （4.2）型芯之间或成型孔之间间距计算公式CM=CS(1+S)/2 （4.3） 型芯（或成型孔）中心到成型面距离的计算公式 （4.4） 型芯上的小型芯或孔的中心到型芯侧面的距离计算公式 （4.5） 凹模径向尺寸计算公式= （4.6） 凹模型腔高度尺寸计算公式= （4.7）（1）凹模型腔高度尺寸=5 =0.30 =/3=0.10=(51.0055-0.20) =4.83=15 =0.43 =/3=0.14=(151.0055-0.28) =14.80=20 =0.52 =/3=0.17=(201.0055-0.34) =19.77=19 =0.52 =/3=0.17=(191.0055-0.34) =18.76（2）凹模径向尺寸=58 =0.74 =/3=0.25=(581.0055-0.56) =57.76=4 =0.18 =/3=0.06=(41.0055-0.14) =3.88=12 =0.43 =/3=0.14=(121.0055-0.32) =11.75=13 =0.43 =/3=0.14=(131.0055-0.32) =12.75= =0.25 =/3=0.08=(11.0055-0.08) =0.93=3 =0.25 =/3=0.08=(31.0055-0.08) =2.94=106 =0.87 =/3=0.29=(1061.0055-0.65) =105.93=8 =0.36 =/3=0.12=(81.0055-0.27) =7.77（3）型芯高度尺寸= =0.62 =/3=0.21=(391.0055+0.41) =39.62= =0.62 =/3=0.21=(321.0055+0.41) =32.59= =0.52 =/3=0.17=(151.0055+0.34) =15.42= =0.62 =/3=0.21=(341.0055+0.42) =34.61= =0.30 =/3=0.10=(41.0055+0.20)=4.22= =0.62 =/3=0.21=(351.0055+0.42)=35.61（4）型芯径向尺寸= =0.25 =/3=0.08=(21.0055+0.19)=2.20= =0.25 =/3=0.08=(11.0055+0.19)=1.20= =0.25 =/3=0.08=(31.0055+0.19)=3.21= =0.14 =/3=0.05=(21.0055+0.11)=2.12= =0.30 =/3=0.10=(41.0055+0.23)=4.25= =0.87 =/3=0.29=(1061.0055+0.65)=107.23= =0.87 =/3=0.29=(1041.0055+0.65)=105.22=5 =0.30 =/3=0.10=(51.0055+0.23)=5.26=9.7 =0.36 =/3=0.12=(9.71.0055+0.27)=10.02=56 =0.74 =/3=0.25=(561.0055+0.56)=56.89=3.8 =0.30 =/3=0.10=(3.81.0055+0.23)=4.05（5）型芯之间或成型孔与中心线之间间距=40.15 =0.30 1/2=/6=0.05=（41.0055）0.08=4.020.08=4.40.15 =0.30 1/2=/6=0.05=（4.41.0055）0.05=4.420.08=35.50.31 =0.62 1/2=/6=0.10=（35.51.0055）0.10=35.700.10=40.50.31 =0.62 1/2=/6=0.10=（40.51.0055）0.10=40.720.10=360.31 =0.62 1/2=/6=0.10=（361.0055）0.10=36.200.10=600.37 =0.74 1/2=/6=0.12=（601.0055）0.12=60.330.12=640.37 =0.74 1/2=/6=0.12=（641.0055）0.12=64.350.12=880.44 =0.87 1/2=/6=0.15=（881.0055）0.15=88.480.15=1140.44 =0.87 1/2=/6=0.15=（1141.0055）0.15=114.630.15=880.44 =0.87 1/2=/6=0.15=（881.0055）0.15=88.480.15=480.31 =0.62 1/2=/6=0.10=（481.0055）0.10=48.260.10=20.13 =0.25 1/2=/6=0.04=（21.0055）0.04=2.010.04=250.26 =0.52 1/2=/6=0.09=（251.0055）0.09=25.140.094.6 导向机构设计导向机构是保证动模和定模上下模合模时，正确定位和导向的零件。合模导向机构主要有导柱导向和锥面定位，本设计采用导柱导向定位。导向机构除了有定位和导向作用外，还要承受一定的侧向压力。塑料熔体在充型过程中可能产生单面侧压力，或者由于成型设备精度低的影响，使导柱承受了一定的侧向压力，从保证模具的正常工作。导柱导向机构的主要零件是导柱和导套。一、 导柱导柱的结构形式可采用带头导柱和有肩导柱，导柱导面部分长度比凸模端面高出812，以避免出现导柱未导正方向而型芯先进入型腔。导柱材料采用T10A，HRC5055，导柱固定部分表面粗糙度Ra为0.8m，导向部分Ra为0.80.4m，本设计采用四根导柱，固定端与模板间采用H7/m6过渡配合，导向部分采用H7/f7间隙配合。二、导套 导套常采用带头导套的形式，采用H7/m6配合镶入模板。具体结构尺寸见装配图。4.7 脱模机构的设计塑件在从模具上取下以前,还有一个从模具的成型零件上脱出的过程,使塑件从成型零件上脱出的机构称为推出机构。它包括以下几个部分，脱模力的计算、推出机构、复位机构等的机构形式、安装定位、尺寸配合以及某些机构所需的强度、刚度或稳性校核。在设计此机构时，应遵守以下几个原则：（1）推出机构应尽量设置在动模一侧；（2）保证塑件不因推出而变形损坏；（3）机构简单动作可靠；（4）良好的塑件外壳；（5）合模时的正确定位。4.7.1 脱模力的计算注射成型过程中，型腔内的塑件因冷却收缩而包紧型芯，产生对型芯的包紧力，因此将塑件顶出型腔的脱模力必须克服由包紧力产生的摩擦阻力。影响包紧力的因素很多，它与型芯的断面形状、塑件的壁厚、塑料的收缩率、刚性、对成型零件的摩擦系数等有关，但在实用上只考虑主要因素。下图是型芯的受力分析，脱模力按下面的方法估算。图4.7 塑件脱模力分析图脱模力按下面的方法估算。 （4.8）式中摩擦系数，一般取0.15-1.0，取0.2塑件收缩对型芯产生的正压力（N）；脱模时型芯所受的摩擦产生的阻力(N)；脱模力(N)；型芯的脱模斜度，一般为； （4.9）而包紧力为包容型芯的面积与单位面积上的包紧力之积，即： （4.10）式中P塑件对型芯产生的单位正压力。一般取p=8-12MPa，这里取10MPa；A塑件包容型芯的侧面积（mm2）。=103524(0.2cos2-sin2) /2=2.9kN4.7.2 推出机构的设计推出机构一般包括推杆推出机构、推管推出机构、推件板推出机构、活动镶块及凹模推出机构、多元综合推出机构等。考虑到本塑件的形状较大，而且深度的拉开幅度很大，而推管推出机构通常使用于有孔的圆形套类塑件，推件板推出机构易使塑件产生变形且易产生毛刺。一、推出机构的选择：选择推杆推出机构推杆推出是一种最简单常用的推出形式。推出元件制造简便，更换容易，滑动阻力小，推出效果好。推杆设计要点如下：（1）推杆应设在塑件能承受较大力的部位，尽量使推出的塑件受力均匀，但不宜与型芯或镶件距离过近，以免影响凸凹模的强度（2）推杆直径不宜过细，要有足够的强度承受推力，一般取直径2.5-12mm，对直径在3mm以下的推杆宜用阶梯式，即推杆下部加粗。（3）推杆装配后不应有轴向颤动，其端面应高出型腔或镶件平面0.05-0.1mm塑件浇口处尽量不设推杆,以防该处内应力大而碎裂（4）推杆的布置应避开冷却水道和侧抽芯,以免推杆与抽芯机构发生干扰.如果无法避开侧抽芯,则应设置先复位机构.考虑到模具分型面和脱模力不是很大，结构复杂，才用推杆脱模。推杆材料为T8A；8根4118，6根6118长度比较复杂，断面为斜面。推杆位置如下图：图4.7 推杆位置4.7.3 推杆强度校核推杆尺寸计算：圆形推杆的直径可由欧拉公式简化得：D0.54mm （4.11）4mm0.54mm，满足强度。根据零件和包紧力确定,推杆的固定端与推杆的固定板通常采用单边0.5mm的间隙配合。推杆与动模上的推杆孔之间的配合是H8/f7间隙配合。推杆的定位由推杆的台阶保证。它的固定采用通用式，推杆端面理论上与型芯在一个平面上，为了模具制造和装配的简便，要求推杆的端面降低型芯平面0.005-0.1mm。4.7.4 推出机构的导向与复位为了保证推出机构在工作过程中灵活、平稳，每次合模后推出机构能回到原来的位置，需要设计推出机构的导向与复位装置。（1）导向零件 推出机构的导向零件，通常由推出导柱与推板导套所组成，其导向装置见装配图。（2）复位零件 采用复位杆复位，设4根(16155)，位置设在推杆固定板的四