毕业设计（论文）-某盒盖的注塑模设计.doc

广西工学院鹿山学院本科生毕业设计（论文）目 录1.1 模具基本知识11.1.1 引言 11.1.2 模具的一般定义11.1.3 模具的一般分类11.1.4 模具的类型21.2 注射模21.3 注射模具的组成31.3.1 型腔空间31.3.2 型腔的数量31.3.3 型腔和型芯31.3.4 分模线31.3.5 流道和浇口42 塑件的分析62.1 塑件技术要求分析62.1.2 壁厚72.1.3 工艺72.1.4 脱模斜度72.1.5 粗糙度72.3 工艺特性82.4 ABS注射成型条件与注意事项83 模具型腔的设计113.1 先考虑理论注塑量113.2 其次要考虑实际注塑量113.3 测量制件质量属性124 型腔及型芯尺寸计算154.1 脱模斜度154.2 型腔的尺寸计算164.3 型芯尺寸的计算184.4 型芯高度的计算204.5 型腔的强度校核204.5.1 材料选择204.5.2 强度校核215 浇注系统的设计235.1 浇口对制件的影响及位置的选择235.1.1 浇口位置的要求：235.1.2 对生产和功能的影响：236 分型面的选择247 成型零件的设计257.1 型芯、型腔的结构形式257.2 型芯、型腔的工艺性258 模具结构的零件设计268.1 导柱、导套268.2 定位圈与浇口套268.3 推杆268.4 限位钉268.5 复位杆268.6 螺钉及销268.7 支柱设计269 抽芯机构设计279.1 常用抽芯机构及其组成279.1.1 常用抽芯机构的特点2710 注射机的校核2910.1 锁定锁模力2910.2 额定注射压力2910.3 SZ-100-60型注射机与模具关系2911 推出结构的设计3111.1 脱模力计算3111.2 顶杆位置3311.3 顶杆的强度计算3312 冷却系统的设计3412.1 型腔上的冷却系统装置3412.2 根据已布好的水道计算水量3513 排气槽的设计36总 结37致谢40参 考 文 献41441 概述 1.1 模具基本知识 1.1.1 引言 我们日常生产、生活中所使用到的各种工具和产品，大到机床的底座、机身外壳，小到一个胚头螺丝、纽扣以及各种家用电器的外壳，无不与模具有着密切的关系。模具的形状决定着这些产品的外形，模具的加工质量与精度也就决定着这些产品的质量。因为各种产品的材质、外观、规格及用途的不同，模具分为了铸造模、锻造模、压铸模、冲压模等非射胶模具，以及射胶模具。近年来，随着射料工业的飞速发展和通用与工程射料在强度和精度等方面的不断提高，射料制品的应用范围也在不断扩大，如：家用电器、仪器仪表，建筑器材，汽车工业、日用五金等众多领域，射料制品所占的比例正迅猛增加。一个设计合理的射料件往往能代替多个传统金属件。工业产品和日用产品射料化的趋势不断上升。 1.1.2 模具的一般定义在工业生产中，用各种压力机和装在压力机上的专用工具，通过压力把金属或非金属材料制出所需形状的零件或制品，这种专用工具统称为模具。 1.1.3 模具的一般分类可分为射胶模具及非射胶模具：（1）非射胶模具有：铸造模、锻造模、冲压模、压铸模等。 A铸造模水龙头、生铁平台 B锻造模汽车身 C冲压模计算机面板 D压铸模超合金，汽缸体 （2）射胶模具根据生产工艺和生产产品的不同又分为：A注射成型模电视机外壳、键盘按钮（应用最普遍） B吹气模饮料瓶 C压缩成型模电木开关、科学瓷碗碟 D转移成型模集成电路制品 E挤压成型模胶水管、射胶袋 F热成型模透明成型包装外壳 G旋转成型模软胶洋娃娃玩具 注射成型是射料加工中最普遍采用的方法。该方法适用于全部热射性射料和部分热固性射料，制得的射料制品数量之大是其它成型方法望尘莫及的，作为注射成型加工的主要工具之一的注射模具，在质量精度、制造周期以及注射成型过程中的生产效率等方面水平高低，直接影响产品的质量、产量、成本及产品的更新，同时也决定着企业在市场竞争中的反应能力和速度。 注射模具是由若干块钢板配合各种零件组成的，基本分为： A 成型装置（凹模，凸模） B 定位装置（导柱，导套） C 固定装置（工字板，码模坑） D 冷却系统（运水孔） E 恒温系统（加热管，发热线） F 流道系统（唧咀孔，流道槽，流道孔） G 顶出系统（顶针，顶棍） 1.1.4 模具的类型根据浇注系统型制的不同可将模具分为三类:（1）大水口模具：流道及浇口在分模线上，与产品在开模时一起脱模，设计最简单，容易加工，成本较低，所以较多人采用大水口系统作业。（2）细水口模具：流道及浇口不在分模线上，一般直接在产品上，所以要设计多一组水口分模线，设计较为复杂，加工较困难，一般要视产品要求而选用细水口系统。（3）热流道模具：主要由热浇口套，热浇道板，温控电箱构成。热流道模具是在一个半模有流道加热系统的两板式模具。热流道系统分成两个部分：分流板和喷嘴。分流板的通道将射料传送到一个和分型线平行平面，这个平面在型腔的上面。喷嘴垂直于分流板安装，把射料从分流板送进行腔。热流道系统的优势:（1）无水口料，不需要后加工，使整个成型过程完全自动化，节省工作时间，提高工作效率。（2）压力损耗小。 1.2 注射模设计模具有很多的规则。这些规则和标准的做法，都是基于逻辑，过往的经验，方便性，经济性。设计，模具制造，和成型，它通常的优势就是遵循规则。但有时候，它可能会做出更好的，如果一项方法是被忽视和另一种方法被选择。在一些书中,最普通的规则都会一一列出,而设计者设计的东西也仅仅是跟着以往的经验走而已。设计者应该研究出新的想法和方法,来进行新的成型和选择模具材料。注射工艺过程就是从给料斗送进粉状或粒状的射料混合物，经过定量区和熔化区，然后将其注射到模具型腔中。注射过程说明：模具是一种生产射料制品的工具。它由几组零件部分构成，这个组合内有成型模腔。注射时，模具装夹在注射机上，熔融射料被注入成型模腔内，并在腔内冷却定型，然后上下模分开，经由顶出系统将制品从模腔顶出离开模具，最后模具再闭合进行下一次注射，整个注射过程是循环进行的。注射模至少是由装在注射机的两个压板上的两部分组成，以便可以开模和合模。在合模的时候,模具的两半部分形成的产品成型表面是由射料熔体通过浇口和热流道系统注入模具型腔形成的。模具中冷却的原则是产品要在模具中冷却和凝固,以便随后可以脱模。随着产品注射的完成,模具就必须开模。产品的形状决定着它是否由模具两部份简单地开模或由有侧向分型来开模。模具的设计是由产品的形状和产品开模的方式决定的。注射成型的产品可以分为以下几类:无侧抽芯的产品；有侧向开口的外侧抽芯的产品；有内侧抽芯的产品； 有外侧抽芯和内侧抽芯的产品。 1.3 注射模具的组成 1.3.1 型腔空间型腔空间是在模具中的一个形状,当注射的材料充满这个空间的时候,它就会呈现出和型腔空间一样的形状。在注射成型时,射料是通过很高的压力注射入型腔空间的,所以模具必须要足够的坚固来抵抗注射的压力,以防变形。 1.3.2 型腔的数量许多的模具，特别是较大产品的模具，仅仅只有一个模具型腔，但是也有许多的模具，特别是比较大型的模具，都会有2个或更多的型。究其原因就是它纯粹的经济性。它仅仅是注入多个型腔比注入一个型腔多花了一点的时间。今天,大多数的模具型腔数量都是以这些数字为参考的: 2,4,6,8,12,16,24,32,48,64,96,128。选择这些数字（偶数）的原因是为了在长方形区域内布置型腔方便，这样就有利于设计、定尺寸、加工制造和围绕机器中心对称，这种对称分布对于保证每个型腔分配到相同的锁模力非常重要。 1.3.3 型腔和型芯按照习惯，腔空间的中空部分称为型腔。与型腔空间所匹配的部分称为型芯。 大部分射胶制品是杯形的。 但这并不意味着它们看起来就像是一个杯，只是它们有一个内部和外部。产品的外部是由型腔形成的,而内部是有由型芯形成的。通常情况下,型腔是位于注射一边的那半模具上,而型芯是位于可以移动的那半模具上的。这样安排的原因是注射机上的移动板有一个弹射装置,而产品是收缩和包紧在型芯上的,然后产品就可以通过此来弹射出来。大部分的注射机在注射的一边都不会安装弹射装置。对于模具包含复杂型腔和多型腔模具，试图象整体模具那样在一块钢板加工型腔和型芯是不让人满意的。型腔和型芯分别决定着成型的外部和内部的形状,而它们的整体决定着整个成型的方式。 1.3.4 分模线为了能够生产出一个模具,我们必需具备有两个分半的模具,一半装型腔一半装型芯。这两个板分离时的部分叫做分模线,简称P/L。其实,这是一个分离的区域或面,但是为了方便,我们习惯叫它成一条线。 模具的分型面是两模板接近型腔的那些部分，它们对接一起形成油封并且避免型腔里射性材料的损失。分模线可以是任何形状的, 许多的注射成型都是要求分模线是不在同一平面或是曲面的,但是为了便于模具制造,最好设计在同一个平面上。为了能够在模具上脱出产品,分模线总是在分布在产品最宽的圆周区域。对一些形状来说，设置分模线或其角度是非常有必要的，但是在任何情况下，都要有目的地让它容易加工，以确保当注射的时候模具能够紧紧地合在一起。如果分模线设计不好,射料将会溢出来,那样产品就会有一个非常大的凹陷,那样的产品肯定会被拆除,否则那样的产品是不能够使用的。甚至更危险的是,射料喷射进模具的时候,它会飞溅出伤害到人本身。 1.3.5 流道和浇口现在,增加介绍的是把射料从外面带到型腔空间的装置。在射料冷却之前(也就是射料冷却后不能在流动之前),它必需有足够的压力以便使射料能够充满型腔。流动的通道就是流道,它把注射机的喷嘴和模具连接了起来,流道是一个独立的型腔, 流道本身要光滑,以便可以阻止射料自由流动。同时, 型腔被充满后，浇口处先凝固，注射机螺杆抽回时可防止成型中的回流。浇口是一个小型的开口,它引导着流道到型腔空间。浇口是一个渠道,是连接与流道相通的小口。与其他的进料系统相比,它有一个很小的横截面积。在射料充满型腔后,浇口很快就会冷却,注射的喷嘴往后退,在模具退后的时候射料还是留有在喷嘴中的。 1.4 注射机的工作过程注射模具是安装在注射机上的，它的注射成型过程是由注射机来完成的。以下是注射机的工作过程：注射成型机通过抽真空把射料原料从干燥机吸到料斗里面。料斗实际上是一个小的漏斗，它被安装在机台料筒的后面。开始起实际作用的地方是料筒，料筒实质上是四周都是加热器的一个很大的螺杆安放室，它把原料送向模具。随着螺杆的旋转，原料在料筒里前进并成为熔融状态。只有完全熔融后，原料才会在螺杆高速旋转产生的挤压力下射进模腔。当螺杆前端压室注满射料时，螺杆被迫后退，断开限位开关而开动液压缸，从而向前推动螺杆，将熔融射料注射到闭合的模具型腔中。型腔被充满后，浇口处先凝固，注射机螺杆抽回时可防止成型中的回流。螺杆端部称为喷嘴，从这里开始直到模具型腔这段空间内，熔融材料没有被加热，并且一直处于被冷却的状态。流道水口料就是在喷嘴到模腔之间冷却固化的射料，属于工艺废料。实际上，在喷嘴到模腔之间的冷却射料是“主流道”，但它和流道是连在一块的。有一些关于处理水口料的方法，但这不是我们这里要讨论的。大多数人以前都见过流道，但却没有认出。最容易见到他们的地方是由单独零件构成的飞机和汽车模型上，在这些零件上面一般都附着着流道系统。一般地，水口料被顶出，落进安放在模具下面的落料装置（通过一个斜坡传送通道），或者被机械手取出，然后投入粉料机。粉料机把水口料绞成碎料并送回干燥机。尽管塑料一旦被加热就会发生降解，而且有些成型工艺不允许碎材混入原材料里面，因为这样会导致成品的缺陷。这种情况下水口料可以用到其他地方或者干脆不用。收缩在成型中影响深远，大部分塑料冷却后会收缩20%。为了在重点（关键）塑料零件上-当然不只是玩具-克服这种现象，模具设计者必须把这个要素考虑到设计里面去，那样成型出来的产品才能满足设计规格。 顶针是模具本身的零件，用来在模具打开的时候顶出产品。整个过程都有注射成型机控制。一个成型周期实际上就是合模-注射-开模-顶出。模具被锁紧在机台上，前模固定不动（在机台的料筒侧），后模则可以移动。上面说的顶针就是后模侧。当模具打开，产品吸附在后模侧以被顶出。以上就是关于注射模具的相关介绍。2 塑件的分析 2.1 塑件技术要求分析塑件的技术要求包括几何形状、壁厚的均匀程度、工艺圆角、脱模斜度等。而这些塑件上的要求是否能符合塑件工艺的要求就要重新分析。如果不符合塑件工艺要求的，就必须在不影响制品使用的前提下采取修改。 2.1.1 塑件的几何形状图 2.1 塑件图参照塑件。从中可以看出塑件形状为盒状形。两直线采用圆弧过渡连接。其中边缘的圆弧形是用来与塑件配合的，故此处尺寸是按塑件公差等级4级控制的。即在模具制造中采用公差IT8级精度。尺寸800.21是直接影长药片管外壳的外观质量问题，故采用塑件公差4级控制，其中还有30.12是4级精度控制的，除了这些尺寸外只需按SJ1732T8中的5级精度控制。还有其他一些尺寸均不影响配合尺寸，也按SJ1732T8中的5级精度控制。 2.1.2 壁厚 ABS的流动长度与壁厚有关。但是与PE、HIPS比较，它的流动长度对壁厚依赖性是最小的，也就是说ABS壁厚对流动性的影响小。 ABS制品的壁厚通常是在1.54.5mm之间选取，其流动极限为190：1。当熔体温度高、注射压力大、模具温度高、注射速度快时，极限流动长度都会增大；制品厚度小，宽度增加时，极限流动长度则会下降。在考虑制品厚度的同时，还应注意制品壁厚的均匀性。从制品中测得壁厚为2mm，其中在圆弧处是2mm厚，高度为12mm，但对于这些并不影响塑件质量，不会产生缺陷. 2.1.3 工艺 在ABS中的塑件工艺圆角是：内圆角为0.5T，外圆角为1.5T。因此只要制件上的圆角于此基准均可满足要求，故选择时可按其美观去考虑选择其相应的圆角尺寸。 2.1.4 脱模斜度 该制品的塑件材料为ABS，ABS制品的脱模斜度可在1020左右选取，模芯部分沿脱模方向为351020，模腔部分沿脱模方向为401020，对形状较复杂的制件脱模斜度还可适当增加。根据该材料的最小脱模斜度20以上。因为实际中还要考虑其外观线条及形状的美观可根据实际确定其脱模斜度只要小于最小脱模斜度就能满足塑件的制造工艺特性及技术要求。 2.1.5 粗糙度在技术要求中，规定塑件的外表面粗糙度为Ra0.2，而在内表面可考虑为Ra12.5。因此在设置浇口时，就应从内表面考虑方可满足外表面的光洁度工求。 2.2 塑料成型特性ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。ABS是丁二烯橡胶微粒分散在丙烯腈-苯乙烯树脂连续相中的“海岛型两相结构”，是树脂的刚性与橡胶的弹性相结合的一种广泛使用的工程塑料，它不仅具有韧、硬、刚相均衡的优良力学性能，而且耐化学药品性好、尺寸稳定性好、表面光泽度高，并且原料丰富。但耐大气老化性差。广泛用于机械、电器零件、办公用品、日用品等各个领域。在制作合成过程中，若改变三种单体的比例以及组合方式，或采用不同的聚合方法，可以得到性能变化大的各种产品，因此ABS塑料和品种及规格繁多，性能与用途不一，成型条件各异。主要有高冲击、高耐热、阻燃、增强、防静电级、电镀级及透明等级别。其特性：（1）、无定形料,流动性中等,吸湿大,必须充分干燥,表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥80-90度,3小时。（2）、宜取高料温,高模温,但料温过高易分解(分解温度为270度).对精度较高的塑件,模温宜取50-60度,对高光泽.耐热塑件,模温宜取60-80度。（3）、如需解决夹水纹，需提高材料的流动性，采取高料温、高模温，或者改变入水位等方法。 （4）、如成形耐热级或阻燃级材料，生产3-7天后模具表面会残存塑料分解物，导致模具表面发亮，需对模具及时进行清理，同时模具表面需增加排气位置。 2.3 工艺特性（1）、ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯合成的三元共聚物，属于无定型聚合物，无明显熔点。ABS密度为1.05g/cm3,熔融温度为217237，分解温度270。注射用的ABS熔体指数范围为0.515。（2）、ABS熔体粘度高，流动性较差，但是流动性比PVC、PC好，熔体粘度比PE、PS、PA要大。熔体冷却固化速度也较快。ABS树脂的熔融粘度对温度的敏感性较低（与其它无定型树脂不同）, 对剪切速率比较敏感，温度提高、注射压力提高以后，熔体表面粘度下降，流动性增加。一般加工温度在190-235为宜。（3）、ABS热稳定不太好，注射成型结束后应立即用机筒清洗剂清理料筒。由于丁二烯含有双键，所以ABS耐气候性差，尤其是紫外线可引起ABS变色。（4）、ABS为极性大分子，有吸湿倾向。因此在成型时树脂含有水分，其制品上就会出现银纹、气泡等缺陷。加工前，务必进行干燥。（5）、树脂水分控制在0.3%以下，一般用热风干燥法除去水分。树脂颗粒层厚度为1030mm时，8090，干燥23小时。树脂湿度大，制品结构又复杂时，干燥温度取7080，干燥1824小时，才能取得良好效果。（6）、ABS成型收缩率较低，一般介于0.4%0.7%之间。 2.4 ABS注射成型条件与注意事项ABS塑料颗粒是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的高分子材料,其英文名称Acrylonitrile-Butadene-Styrene,中文名称为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物.ABS塑料颗粒可通过注射成型机、挤出成型机、吹塑成型机等塑料机械和塑料模具加工成各种塑料制品,ABS塑胶原料的成型条件和注意事项主要有以下几方面: 1、设计ABS塑料颗粒的塑料模具时依照流动性选定适当的浇道及浇口(一般为2.8mm-3.0mm)。 2、对应浇口位置选择适当熔合状态。 3、由于高压成型,退缩倾斜须在2以上。 4、ABS塑料颗粒的成型收缩率在0.5%左右。 2.4.1 ABS塑料常用于制成镀金塑料制品,其注意事项如下: 料管温度宜高,约210-230； 射出速度宜慢(用二次加压法)、射出压力宜低； 加工过程中不可使用脱模剂； 以背压控制塑料制品的收缩下陷及熔接线的流痕； 塑料制品表面不可有创痕。 2.4.2 螺杆式套筒加热温度螺杆式套筒加热温度180-240,射出压力700-1200Kg/cm,水分控制在0.3%以下才可成型;料管温度： 第一段为200-250； 第二段为190-240； 第三段为180-240； 第四段为160-200；塑料模具的温度为40-85,螺杆转速为40-100rpm,保压为20-50Kg/cm,背压为0-200Kg/cm。 2.4.3 柱塞式套筒温度: 喷嘴200-260； 第一段为200-260； 第二段为200-240； 第三段为180-230；塑料模具温度50-80;射出压力1000-2000Kg/cm。 2.4.4 阻燃级ABS塑料颗粒(UL94 V-0/V-5)成型工艺条件: 干燥温度80-85(不超过95),干燥时间2-3小时； 注射成型机筒温度: 喷嘴200-230； 第一段为200-230； 第二段为200-220； 第三段为180-200；注射压力80-100Mpa,塑料模具温度40-60,光泽需求60-80; 挤出成型的温度: 口模190-230； 前段190-230； 中段190-230； 后段160-180；挤出机L/D=20以上,压缩比2.0-3.0，真空成型温度为120-190,冷却温度上段70-80,中段80-94,下段105-110。3 模具型腔的设计 3.1 先考虑理论注塑量理论注塑量是指注塑机在对空注塑的条件下，注塑螺杆（或柱塞）作一次最大注塑行程时，注塑装置所能达到的最大注塑量。理论注塑量一般有两种表示方法：一种规定以注塑丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料（ABS）（密度约为1.06g/cm3）的最大克数（g）为标准，称之为理论注塑质量；另一种规定以注塑塑料的最大容积（cm3）为标准，称之为理论注塑容量。 3.2 其次要考虑实际注塑量根据实际情况，注塑机的实际注塑量是理论注塑量的80左右。即有M S= a M1 V s =a V1 式中：M1理论注塑质量，g ； V1理论注塑容量，cm3 ； MS实际注塑质量，g ； VS实际注塑容量，g ；a注塑系数，一般取值为0.8。在注塑生产中，注塑机在每一个成型周期内向模内注入熔融塑料的容积或质量称为塑件的注塑量M，塑件的注塑量M必须小于或等于注塑机的实际注塑量。当实际注塑量以实际注塑容量VS表示时，如式（2.3）：MS， = ，VS 式中：MS，注塑密度为时塑料的实际注塑质量，g ； ，在塑化温度和压力下熔融塑料密度，g/cm3 。， = C 式中：注塑塑料在常温下的密度，g/cm3 ; C塑化温度和压力下塑料密度变化的校正系数；对结晶型塑料，C=0.85，对非结晶型塑料C=0.93。当实际注塑量以实际注塑质量MS表示时，有式（2.5）：MS，=MS（/abs） 式中：abs丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料（abs）在常温下的密度（约为1.06g/cm3）。所以，塑件注塑量M应满足式（2.6）：MS，M = nMZ + MJ 式中：n型腔个数； MZ每个塑件的质量，g ； MJ浇注系统及飞边的质量，g ；根据公式计算注射机的最大注射量拟用1000立方厘米的注射机，而塑件经测重为93.77g，即为W件为93.77g，W浇跟一次注射的塑料利用率有关，取塑件质量的35%，而ABS密度为1.031.07g/cm3，故可得注射机的注射量为170g125g之间取中间值代入上式得：N=0.8(1000-0.611.97)1.06/(93.77/35%)=3.14 即最多每模3腔根据塑料制品的体积或质量查塑料模具设计教材表5-2或查相关手册选定注塑机型号为；XS-ZY-1000注塑机的参数如下；注塑机的最大注塑量1000cm3锁模力4500Kn注塑压力121Mpa最小模厚170mm模板行程700mm注塑机定位孔直径150mm喷嘴前端孔径4mm喷嘴球面半径SR12注塑机拉杆间距690mm690mm 3.3 测量制件质量属性显示的质量属性值体积=11974.863298489 mm3面积=12899.901667609 mm2质量=0.093770844 kg重量=0.919578672 N回转半径=30.862465081 mm质心=0.781077330,-0.000002744,8.622965150 mm=详细的质量属性使用精度计算的分析0.990000000信息单位kg-mm密度=0.000007831体积=11974.863298489面积=12899.901667609质量=0.093770844第一力矩Mx,My,Mz=0.073242280,-0.000000257,0.808582716质心Xcbar,Ycbar,Zcbar=0.781077330,-0.000002744,8.622965150惯性距(WCS)Ix,Iy,Iz=42.033692173,62.399830009,88.257564634惯性矩（质心）Ixc,Iyc,Izc=35.061311593,55.370241544,88.200356749惯性矩（球坐标）I=89.315954943惯性积(WCS)Iyz,Ixz,Ixy=0.000007666,0.805685958,-0.033525254惯性积（质心）Iyzc,Ixzc,Ixyc=0.000009885,0.174120329,-0.033525053回转半径(WCS)Rx,Ry,Rz=21.172144934,25.796322150,30.679060671回转半径（质心）Rxc,Ryc,Rzc=19.336602419,24.299889438,30.669116092回转半径（球坐标）R=30.862465081主轴（相对于WCS的方向矢量）Xp(X),Xp(Y),Xp(Z)=-0.003276642,-0.000003647,0.999994632Yp(X),Yp(Y),Yp(Z)=0.001650718,0.999998638,0.000009056Zp(X),Zp(Y),Zp(Z)=-0.999993269,0.001650739,-0.003276632主惯性矩I1,I2,I3=88.200927282,55.370296882,35.060685721=误差估计体积=23.240710375面积=2.347539186质量=0.000181990惯性矩（球坐标）=0.070726755质心=0.006787127,0.006644979,0.008214269惯性距(WCS)=0.429564201,0.440055751,0.311924933惯性积(WCS)=0.294833299,0.242724122,0.2363081204 型腔及型芯尺寸计算图4.1 制件二维图 4.1 脱模斜度由于注射制品在冷却过程中会产生收缩，因此它在脱模前会紧紧地包住型芯或型腔中的其它凸起部分，为了便于脱模，防止因脱模力过大拉伤制品表面。困此要脱模方向平行的制品内外表面具有一定的脱模斜度，ABS材料的脱模斜度的选择型腔为2，型芯选2。有些地方为达到质量的美观可以增大斜度值。 型腔型芯的形成：为了便于加工采用整体式镶入固定板，型腔型芯采用特殊加工。 型腔型芯的工艺性：采用整体分段尺寸加工与固定板配合为H7/m6过渡配合。 4.2 型腔的尺寸计算型腔的尺寸计算包括：型腔、型芯的长度，径向、高度尺寸，中心距等。对配合部分精度，相对要求高。成型零件工作尺寸的计算方法有两种：一种平均法，一种为制品公差法.由于两种方法计算的结果非常接近，一般要求都采用平均法计算。以下计算尺寸只是各成型零件的主要尺寸，其余尺寸不做详细计算，（未注尺寸公差按SJ1372-78查得）。其余尺寸计算方法可参考以下计算的过程： 计算型腔径向尺寸必须以塑件的公称尺寸到最大尺寸，而公差则为负偏差。如果塑件上的尺寸不符合这一要求，则可以换算后再进行计算。塑件尺寸公差根据塑料模具技术手册中表2-40，GB/T144861993模塑件尺寸公差表取MT2B级，由尺寸段决定值的大小；ABS的平均收缩率 （4-12）凹模径向尺寸的计算： L=(1+S)L (4-13) =(1+0.0055)800.52 =80.05（mm）式中 L-凹模径向尺寸； L-塑件外形公称尺寸； -塑件的公差值；塑件尺寸公差根据塑料模具技术手册中表2-40，GB/T144861993模塑件尺寸公差表取MT2B级，由尺寸段决定值的大小；-制造公差，=； S-塑件的平均收缩率，S=0.0055。 L=(1+S)L =(1+0.0055) 80.050.40 =80.36（mm） 式中 L-凹模的径向尺寸； L-塑件外形公称尺寸。 计算型腔径向尺寸必须以塑件的公称尺寸到最大尺寸，而公差则为负偏差。如果塑件上的尺寸不符合这一要求，则可以换算后再进行计算。L1=80 s=0.44L2=120 s=1.28 L3=60 s=0.43L4=30 s=0.42 L5=12 s=0.38 L6=3 s=0.32 L7=2 s=0.31X=制=s/3=0.44/3=0.146 Lm1 +制=Ls1(1+S)-Xs +制 （3.4） =80(1+0.0055)-0.1460.44 +0.146 =80.376+0.146 =80.522 X=制=s/3=1.28/3=0.426 （3.5）Lm2 +制=120(1+0.0055)-0.4261.28 +0.426 =120.115 +0.426 =120.541 X=制=s/3=0.43/3=0.147 Lm3 +制=60(1+0.0055)-0.1470.43 +0.147 =60.267+0.147 =60.414x=制=s/3=0.42/3=0.14Lm4 +制=30(1+0.0055)-0.140.42 +0.14 =30.106 +0.14 =30.246 x=制=s/3=0.38/3=0.127Lm5 +制=12(1+0.0055)-0.1270.38 +0.127 =12.018 +0.127 =12.145 x=制=s/3=0.32/3=0.107Lm6 +制=3(1+0.0055)-0.1070.32 +0.107 =2.982+0.107 =3.089 x=制=s/3=0.31/3=0.103Lm7 +制=3(1+0.0055)-0.1030.31 +0.103 =2.985 +0.103 =3.088 4.3 型芯尺寸的计算 ABS的收缩率为0.40.7，S=Smax+Smin/2100=0.55 L1=76 s=0.44 L2=116 s=1.28 L3=56 s=0.43 L4=56 s=0.43 L5=12 s=0.38 L6=19 s=0.32 L7=11 s=0.31 L8=10 s=0.31 L9=4 s=0.38 X=制=s/3=0.147Lm1制=Ls1(1+S)+Xs 制 （3.6） =76(1+0.0055)+0.1470.44制 =76.4830.147 =76.336 X=制=s/3=1.28/3=0.427 （3.7）Lm2 制=116(1+0.0055)+0.4271.280.427 =117.1850.427 =116.758X=制=s/3=0.43/3=0.143Lm3制=56(1+0.0055)+0.1430.430.143 =56.3690.143 =56.226 X=制=s/3=0.43/3=0.143Lm4 -制 =56(1+0.0055)+0.1430.430.143 =56.3690.143 =56.226 X=制=s/3=0.38/3=0.127Lm5 -制 =12(1+0.0055)+0.1270.380.127 =12.1140.127 =11.987X=制=s/3=0.32/3=0.107Lm6 -制 =19(1+0.0055)+0.1070.320.107 =19.1390.107 =19.032X=制=s/3=0.31/3=0.103Lm7 -制 =11(1+0.0055)+0.1030.310.103 =11.0920.103 =10.989X=制=s/3=0.31/3=0.103Lm8 -制 =10(1+0.0055)+0.1030.310.103 =10.0870.103 =9.984X=制=s/3=0.38/3=0.127Lm9 -制 =4(1+0.0055)+0.1270.380.127 =4.070.127 =3.943 4.4 型芯高度的计算h1=12 s=0.32 h2=10 s=0.28h3=2 s=0.32 x=制=s/3=0.32/3=0.11hs1制=12(1+0.0055)+0.110.320.11 =12.1010.11 =11.991 x=制=s/3=0.28/3=0.093hs2 制=10(1+0.0055)+0.0930.280.093 =10.0810.093 =9.988 x=制=s/3=0.32/3=0.11hs3制=2(1+0.0055)+0.110.320.11 =2.0460.11 =1.936 4.5 型腔的强度校核 4.5.1 材料选择 在校核形腔强度之前先选择型腔，型芯的材料。在模具用料中先要考虑模具的使用寿命，塑件的尺寸精度，塑件的复杂程度及制度的外观要求来考虑：（1） 、模具对使用寿命跟塑件的生产批量有关，对于大批量选用优质钢，对于小批量要求可以低些，此塑件批量为小批量生产。（2） 、塑件尺寸精度在模具中，如果塑件精度高，其相应尺寸精度也高，而高精度产品塑件尺寸极易受模具磨损的影响，为了模具的耐磨，就应提高对钢材的要求，精度可以低些，此塑件的精度较低。（3） 、塑件的复杂程度，制件越复杂加工就越繁，为了有利于切削，最好是选用易切钢，且在尺寸数目多时宜变形，此塑件并不复杂。（4） 、制件的体积大小。制件 体积越大，切削量越大，体积小时，受到刀具的影响就越大，宜选用质量均匀的钢材，此塑件体积不大。（5） 、制件的外观要求：塑件的外表面要求表面粗糙度值为Ra0.2。对钢材提出了抛光要求相对应该选用好的钢材。从以上的五点分析中的前四点可知，可以选用较低的45号钢材，但是从第五点中可以看出45号钢材的抛光性只能在表面粗糙度为Ra0.4故不符合要求。所以要放弃45号钢材，选用40Cr作模具钢用。型芯，型腔均要采用40Cr。 4.5.2 强度校核型腔是采用整体式镶入型固定板中的，查得镶拼式型腔的壁厚为910mm，模套壁厚为2225mm。在此表中查找时是按型腔内短边查找的。故模套强度只适用于短边，而塑件长边则按刚度计算的。如图4.2所示：图 4.2 L1=100mm L2=130mm H=40mm h=23mm P=35Mpa E=210000pa b2=L1 phL1/32H2Y21/(b/h) 1/3 （3.8）Y为凹模侧壁最大的变形量为0.004cm系数由塑料模设计手册中查出，图5-17取L2/h=0.23小时，B=1.72系数图5.21取L2=0.23小时， 2=0.98， b=1cm将以上数据代入式中，可得:b2=1352.310/3221000040.980.0041/1.7(1/23) 1/3 =42.30mm由于模具采用两腔相配，中间部分由于受压力的作用可以相互抵消，故此处变形可以忽略不计，只要留出浇注系统即可，不需要再作计算.支承板强度校核: 其主要是防止型芯从固定板中松出，可以承受一定的成型压力，由于模脚处于悬空状态，由塑料模设计手册表2-5-21直接查出，可以直接选用.上式是大概估算的，其实际尺寸要比上面的值要小。由此根据表中可以选用支承板的厚度为30mm.但是要考虑安全及结构的设计需要，选用50mm的就可以了。同时选用动定模板的厚度取32mm.强度就可以保证了，推杆固定板取20mm。其总高度要小于注射机的最大装模高度300mm。 必须要满足这个要求。5 浇注系统的设计 5.1 浇口对制件的影响及位置的选择 5.1.1 浇口位置的要求： 1.外观要求 (浇口痕迹, 熔接线) 2.产品功能要求 3.模具加工要求 4.产品的翘曲变形 5.浇口容不容易去除 5.1.2 对生产和功能的影响： 1.流长（Flow Length）决定射出压力，锁模力，以及产品填不填的满，流长缩短可降低射出压力及锁模力； 2.浇口位置会影响保压压力，保压压力大小，保压压力是否平衡。将浇口远离产品未来受力位置（如轴承处）以避免残留应力，浇口位置必须考虑排气，以避免积风发生不要将浇口放在产品较弱处或嵌入处，以避免偏位（Core Shaft）。 5.2 浇口在流道的位置 当塑料流入流道时,塑料接近模面最先降热(冷却)及凝固。塑料再向前流动时只是在此凝固的塑料层流过。又由于塑