　　　The refrigerator hand-clasping is the plastic molding products，as the main structure material in plastic forming processing get products. The plastic molding products applied widely, especially in the electronic instrument, electrical equipment, and communication tools, supplies, etc acquire a large application.The main processing plastic objects were method is plastic forming.The plastic molding is will some form of plastic raw material plastication melt or heating to meet requirements of plastic state, under some pressure after request shape of mold or filling requirements to mold a mold cavity, wait for after cooling to finalize the design, procurement requirements shape, size and performance of plastic parts production process.The Pro/E to parts structure analysis, plastic injection mold design calculation, choose appropriate injection machine, design formwork, gating system, etc, to ensure that the product's smooth stripping, also designed the side core-pulling mechanism, and drawing three dimensional figure of the moul　

Key Words:Plastic, Plastic injection mold, Plastic injection，Pro/E

摘要I

Abstract:I

1 塑件分析1

2 塑件的工艺分析2

3 注射机的选用与校核4

4 模具结构设计6

5 模具的整体设计17

总结17

参考文献18

致谢19

　　　　冰箱扣手零件图

1.2 塑件结构分析

1. 塑件的体积和质量

　　　计算塑件质量目的是选用合适的注塑机及确定模具型腔数目。

　　　计算塑件体积：V=0.92cm

　　　计算塑件质量：根据设计手册可查得ABS的密度为ρ=1.05g/cm

　　　塑件质量：M=Vρ =0.92×1.05=0.966g

　　　运用一模两件的模具结构，考虑到其外形尺寸的较复杂性，注塑时所需压力和工厂现有设备等情况，选用注塑机SYS-10型较为合适。

2．塑件的表面质量

　　　表面质量包括无条纹、气泡、凹痕、变色等，还有表面光泽性和表面粗糙度。表面缺陷一定要避免，表面光泽性及表面粗糙度根据塑料制品使用要求来定。

　　　塑件的表面粗糙度与模具型腔表面的粗糙度有关。

3．脱模斜度

　　　材料ABS塑件，型腔脱模斜度一般为40＇～1o20＇，型芯脱模斜度为35＇～40＇。

2 塑件的工艺分析

2.1 塑件的设计原则

（1）在保证塑料制品性能的前提下选择材料，同时应考虑加工的可行性和材料成本；

（2）塑料制品在使用有效期限内应保证功能和性能。因此，在对塑料制品失效分析的基础上，还要对其进行理论计算和校核及实践测试；

（3）因为多数塑料制品是作为各种装置中的组成元件，设计应统一在整机产品之中。所以必须在保证整机质量前提下，尽量降低塑料制品的成本。

（4）绝大多数塑料件经过加热成型固化定型，，所以必须考虑聚合物的流变过程对塑件的影响；

2.2 塑件成型的基本过程

　　　注射成型的概念是把塑料原料放入料筒中，经加热熔化成为高粘度的流体，用柱塞作为加压工具，让熔体经过喷嘴用较高的压力注入到模具的型腔里，经冷却、凝固后从模具中脱出，成为塑料制品。

　　　注射成型过程可以分为：塑化、充模、冷却凝固、脱模四个过程

2.3 材料分析

　　　冰箱扣手塑件以ABS为原料。

　　　首先，ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种单体共聚而成的。这三种组分各有的特性，使ABS具有极好的综合力学性能。丙烯晴使ABS具有良好的耐热性、耐化学腐蚀性，苯乙烯使它具有良好的加工型和染色性能，丁二烯使ABS变得坚韧。ABS的价格便宜，而且原料容易获得，是当前应用最广、产量最大的工程塑料之一。

　　　其次，ABS具有无味、无毒，呈微黄色等特点。成型的塑件有非常好的光泽、不透明。既有良好的机械强度，又有极好的抗冲击强度和较好的耐磨性、耐寒性、耐水性、耐油性和化学稳定性。

本毕业设计是对我大学四年的知识和实践阶段生产理论的综合研究，我也探讨解决实际问题的能力，灵活运用知识，掌握和参考数据融合创新能力对模具机构的能力。可以说毕业设计成功的评估有多少四年的专业知识。毕业设计是教学的一个重要组成部分的大学学习。毕业设计是大学，毕业前最好的学习阶段的学生，是深化和升华的过程中学习，是学生学习的一个总结，研究与实践。

毕业设计与工程设计理论与实践相结合，巩固基础知识相结合，培养个人和集体的合作组合与大学生综合素质培养等方面的创新意识。

通过对电冰箱扣手塑料成型模具的设计，在更深的层次上了解模具的工艺要求，成形过程的塑性，结构特性的计算方法和塑料成型模具的设计，一个新的锻炼独立设计模具。

在此期间，我学会了如何更好地获取信息和使用参考书。平时在课堂上学习知识不能充分，作为一个学生的专业机构，由于其专业特点，设计是非常复杂的，结合各学科的需要，所以经常有针对性的访问信息，参考书。

最后，基于前面的理论知识，毕业设计起到作用的综述，并进一步消化和巩固，更加全面和系统。本次毕业设计使我受益不浅，它有一个重要的角色对我以后的学习和工作。

参考文献

［1］陈世煌、陈可娟编著，《塑料注射成型模具设计》，国防工业出版社，2007

［2］李金川、赵瑞、肖兴华编著，《注塑模具技术入门与提高》，机械工业出版社，2007

［3］查韬、王小虎、贾东永编著，《从学习到实践 Pro/ENGINEER Wildfire4.0模具设计》，清华大学出版社，2009

［4］肖爱民、戴峰泽、袁铁军等编著，《Pro/E注塑模具设计与制造》，化学工业出版社，2007

［5］杨宁宁编著，《Pro/ENGINEER Wildfire4.0中文版模具设计技术与实践》，清华大学出版社，2009

［6］关兴举编著，《Pro/ENGINEER塑料模具设计》，人民邮电出版社，2006

［7］杨安编著，《塑料成型工艺与模具设计》，北京理工大学出版社，2007

［8］齐卫东编著，《简明塑料模具设计手册》，北京理工大学出版社，2008

［9］高军、李熹平、高田玉等编著，《注塑成型工艺分析及模具设计指导》，化学工业出版社，2008

［10］张维合编著，《注塑模具设计实用教程》，化学工业出版社，2007

［11］于永泗、齐民编著，《机械工程材料（第八版）》，大连理工出版社，2007

［12］冯晓曾、李士玮、武维扬等编著，《模具用钢和热处理》，机械工业出版社，1992；

［13］陈于萍、周兆元编著，《互换性与测量技术基础（第2版）》，机械工业出版社，2005

［14］何铭新、钱可强编著，《机械制图（第五版）》，高等教育出版社，2003

凹模A3.gif

冰箱扣手零件A3.gif

定模板A2.gif

动模板A2.gif

凸模A3.gif

总装图A0.gif

内容简介：: 毕业设计说明书毕业设计说明书题目：冰箱扣手注塑模具设计冰箱扣手注塑模具设计学学院：院：工学院工学院姓姓名：名：学学号：号：专专业：业：机械设计制造及其自动化机械设计制造及其自动化年年级：级： 20102010 级级指导教师：指导教师：职职称：称：讲师讲师摘摘要要冰箱扣手是塑料成型制品，是以塑料为主要结构材料经成型加工获得的制品。塑料成型制品应用广泛，特别是在电子仪表、电器设备、通信工具、生活用品等方面获得大量应用。塑料制件加工的主要方法是塑料成型加工。塑料成型的概念是将各种形态的塑料熔融塑化或加热达到要求的塑性状态，在一定压力下经过要求形状模具或填充到要求模具模腔内，冷却定型后，获得要求形状、尺寸及性能塑料制件的生产过程。采用 Pro/E 对零件进行结构分析，进行塑料注塑模的设计计算，选择合适的注射机，设计模架，浇注系统等方面，为保证制件的顺利脱模，设计侧抽芯机构，绘制模具三维图。关键词关键词：塑料，注射模，注射机，Pro/EIAbstract:The refrigerator hand-clasping is the plastic molding products，as the main structure material in plastic forming processing get products. The plastic molding products applied widely, especially in the electronic instrument, electrical equipment, and communication tools, supplies, etc acquire a large application.The main processing plastic objects were method is plastic forming.The plastic molding is will some form of plastic raw material plastication melt or heating to meet requirements of plastic state, under some pressure after request shape of mold or filling requirements to mold a mold cavity, wait for after cooling to finalize the design, procurement requirements shape, size and performance of plastic parts production process.The Pro/E to parts structure analysis, plastic injection mold design calculation, choose appropriate injection machine, design formwork, gating system, etc, to ensure that the products smooth stripping, also designed the side core-pulling mechanism, and drawing three dimensional figure of the mould.Key Words:Plastic, Plastic injection mold, Plastic injection，Pro/EII目目录录摘要.IABSTRACT:.I1 塑件分析.12 塑件的工艺分析.23 注射机的选用与校核.44 模具结构设计.65 模具的整体设计.17总结.17参考文献.18致谢.1901 塑件分析塑件分析1.1 设计内容设计内容根据所给的冰箱扣手零件图，设计一副合理的注塑模。如下图所示：图 1-1 冰箱扣手零件图1.2 塑件结构分析塑件结构分析1. 塑件的体积和质量塑件的体积和质量计算塑件质量目的是选用合适的注塑机及确定模具型腔数目。计算塑件体积：V=0.92cm3计算塑件质量：根据设计手册可查得 ABS 的密度为 =1.05g/cm3塑件质量：M=V =0.921.05=0.966g运用一模两件的模具结构，考虑到其外形尺寸的较复杂性，注塑时所需压力和工厂现有设备等情况，选用注塑机 SYS-10 型较为合适。2 塑件的表面质量塑件的表面质量表面质量包括无条纹、气泡、凹痕、变色等，还有表面光泽性和表面粗糙度。表面缺陷一定要避免，表面光泽性及表面粗糙度根据塑料制品使用要求来定。塑件的表面粗糙度与模具型腔表面的粗糙度有关。3 脱模斜度脱模斜度1材料 ABS 塑件，型腔脱模斜度一般为 401o20，型芯脱模斜度为3540。2 塑件的工艺分析塑件的工艺分析2.1 塑件的设计原则塑件的设计原则（1）在保证塑料制品性能的前提下选择材料，同时应考虑加工的可行性和材料成本；（2）塑料制品在使用有效期限内应保证功能和性能。因此，在对塑料制品失效分析的基础上，还要对其进行理论计算和校核及实践测试；（3）因为多数塑料制品是作为各种装置中的组成元件，设计应统一在整机产品之中。所以必须在保证整机质量前提下，尽量降低塑料制品的成本。（4）绝大多数塑料件经过加热成型固化定型，，所以必须考虑聚合物的流变过程对塑件的影响；2.2 塑件成型的基本过程塑件成型的基本过程注射成型的概念是把塑料原料放入料筒中，经加热熔化成为高粘度的流体，用柱塞作为加压工具，让熔体经过喷嘴用较高的压力注入到模具的型腔里，经冷却、凝固后从模具中脱出，成为塑料制品。注射成型过程可以分为：塑化、充模、冷却凝固、脱模四个过程2.3 材料分析材料分析冰箱扣手塑件以 ABS 为原料。首先，ABS 是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种单体共聚而成的。这三种组分各有的特性，使 ABS 具有极好的综合力学性能。丙烯晴使 ABS 具有良好的耐热性、耐化学腐蚀性，苯乙烯使它具有良好的加工型和染色性能，丁二烯使 ABS 变得坚韧。ABS的价格便宜，而且原料容易获得，是当前应用最广、产量最大的工程塑料之一。其次，ABS 具有无味、无毒，呈微黄色等特点。成型的塑件有非常好的光泽、不透明。既有良好的机械强度，又有极好的抗冲击强度和较好的耐磨性、耐寒性、耐水性、耐油性和化学稳定性。ABS 的主要性能指标如表 2-1 所示：2表 2-1 ABS 的主要性能指标屈服强度/MPa50拉伸强度/MPa38断裂伸长率/%35弯曲强度/ MPa80弯曲弹性模量/ GPa1.4力学性能布氏硬度 HBS9.7密度/（g/cm3）1.031.07比体积/（cm3/g）1.021.06物理性能吸水性/%0.20.4熔点/130160热变形温度/90103线膨胀系数/（10-5/）7热性能比热容/J/（kgk）1470ABS 材料具有吸湿性，在注塑成型之前要进行干燥，其成形条件如表 2-2 所示：表 2-2 ABS 的成形条件注射成形机类型螺杆式计算收缩率（%）0.30.8预热温度（）8085预热时间（h）23料筒温度（）前段：150170中段：165180 后段：180200喷嘴温度（）170180模具温度（）5080注射压力（Mpa）60100螺杆转速（r/min）30成形时间（s）成形时间（s）注射时间 2090高压时间 05冷却时间 20120总周期 50220后处理方法红外线灯、烘箱后处理温度（）70后处理时间（h）24其成型特性有：1.易吸水，使成型塑件表面出现斑痕、云纹等缺陷。因此，成型加工应进行干燥处理；2.在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度对收缩率的影响极小。要求塑件精度高时，模具温度可控制在 5060 ，要求塑件光泽和耐热时，模具温度可控制在 6080 ；33.比热容低，塑化效率高，凝固也快，故成型周期短。3 注射机的选用与校核注射机的选用与校核3.1 注塑机的选择注塑机的选择根据简明塑料模具设计手册第三章表 3-4 部分国产常用注射机的主要技术参数选择 SYS-10 注射机，它的主要参数如下：表 3-1 注射机参数注射机型号SYS-10螺杆直径22mm最大理论注射容量103cm注射压力150Mpa锁模力150Kn最大注射面积453cm最大模具厚度200mm最小模具厚度120 mm模板行程120 mm球半径12mm喷嘴孔半径2.5mm定位圈直径55mm3.2 注射机的校核注射机的校核3.2.1 注射量的校核注射量的校核根据简明塑料模具设计手册可知：塑件的体积应小于注射机的注射容量，通常按如下公式进行校核 V 件0.8v 注=0.810=83cm3cm式中：V 件塑件与浇注系统的体积总和; v 注注射机容量 0.8最大注射量的利用系数经 PRO/E 体积分析可知：V 件0.923cm 所以 V 件=0.922=1.84H1+H2=10+28=38mm由式 SmaxS=Hc+(510) 式中： Smax注射机最大开模行程 Hc抽芯距H1塑件脱模距离 H2包括浇注系统凝料在内的塑件高度得： Smax=120S=67+10=77 合格54 模具设计模具设计4.1 型腔数量及排列方式型腔数量及排列方式塑料件的生产属于中小批量生产，适用于多型腔注射模，塑胶模具型腔数和注塑机，最大注射量和锁模力等参数，还受到如精度和生产的经济因素。通过分析塑件的形状和结构形式，以及所采用的注射原料和浇注系统设计等综合因素，本设计决定为一模两腔，矩形布置，以其中一轴 180对称。检查型腔数：可以通过检查方法有两种，一是根据注射机的最大注射量确定型腔数量，一个是根据注射机的额定锁模力确定型腔数量。在这里，我们使用最大注射量确定型腔数量，计算公式如下：m1m2-KmNn 式中 K注射机最大注射量的利用系数，一般取 0.8； mN注射机允许的最大注射量； m1单个塑件的质量或体积； m2浇注系统所需塑料质量或体积。经估算 m1=0.92，m2=0.05所以 n8.5 选两腔合格4.2 分型面的确定分型面的确定分型面是定模和动模之间的边界，分型面是决定模具结构的一个重要因素，与模具的整体结构和模具制造工艺有着密切的联系，并直接影响充模流动特性的塑料熔体和模具塑料部件，因此，分型面的选择是注塑模具设计的关键。分型面的选择主要考虑以下原则：1：分型面的选择应该有利于产品的发布，否则，模具结构变得越来越复杂。通常，分型面尽可能在动模侧可以离开之后，使产品的模具；2：分型面的选择应该有利于产品的外观质量，避免 Flash 对溢流型效应的表面所产生的产品的外观，同时，考虑可以很方便的去毛刺；3：分模面应充满熔体腔表面接触，以利于排气；4：分模面应不影响产品的形状和尺寸精度。如果高精密零件的分模面飞走了，它会产生较大误差，由于形状和模具闭合误差的大小，不能达到预期的精度要求；5：分型面选择，应尽量减少在分型面上的投影面积的产品，为了防止面积过大，造成锁模困难，产生严重的溢料；6：其差异应尽可能多的草案给产品尺寸尺寸减少；7：分模面应易于模具；68：的产品有侧孔或侧凹，选择分型面应首先考虑：抽芯或打字的移动远程侧，定模方向，而短边为侧向分型抽心机构；分型大面积投影面应放置在主模具表面，和小型面投影区域设置在侧抽芯面。根据塑件的结构形状以及分型面的选择原则，这里选择在塑件投影的最大面积上创建分型面，4.3 浇注系统设计浇注系统设计4.3.1 浇注系统的基本概念浇注系统的基本概念浇注系统是指塑料熔体从注射机喷嘴射出后达到型腔之前在模具内流经的通道。浇注系统的设计是注射模具设计的一个很重要的环节，它对获得优良性能和理想外观的塑料制品以及最佳的成型效率有直接影响。1.浇注系统的组成普通流道浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴等四部分组成。2.浇注系统的设计原则（1）尽量缩短流程，以减少压力损失，缩短充模时间；（2）浇注系统和塑件在分型面，应有降压、流量和温度分布的均衡布置（3）避免熔体在核心和插入的影响，防止变形和位移；（4）选择浇口位置应避免湍流和旋涡和射流和蛇形流，有利于排气和补缩；（5）焊缝位置需要安排，必要时，加冷料井或溢料槽；（6）浇注系统是方便和可靠的出现，和塑料分离，切除整形容易，和非损伤的外观；（7）浇注系统应达到所要求的精度和粗糙度，这浇口应高于 IT8 级精度。（8）减少浇注系统的用料量4.3.2 主流道设计主流道设计1.主流道的概念主流道是塑料熔体进入模具型腔是最先经过的部位，它将注塑机喷嘴注出的塑料熔体导入分流道或型腔，其形状为圆锥形，便于熔体顺利的向前流动，开模时主流道凝料又能顺利拉出来，主流道的尺寸直接影响到塑料熔体的流动速度和充模时间。主流道的设计相当于浇口套的设计，它单独设计，然后再与定模固定板的孔和定模板的孔相配合，从而实现主流道结构的设计。浇口套与定模板的配合是过盈配合，保证同轴度的要求，与定模固定板的配合是间隙配合，便于安装，浇口套的凸肩与定模固定板的扩孔配合，实现压紧。2.主流道的设计原则1）为便于塑料熔体顺利流动，开模时主流道凝料又能方便拖出，浇口套的内孔通常做成圆锥形，锥度需适当；2）由于主流道要与注塑机喷嘴和高温塑料频繁碰撞和接触，一般情况下，主流道会设计成可拆卸的衬套镶在定模板上；3）主流道长度应尽量简短，以减少冷料回收，减少压力和热量损失；4）主流道的大小要根据塑料材料的流动特性来确定；5）主流道应尽量避免拼块结构，以防熔融塑料进入接缝，造成脱模困难；6）主流道一般固定在模板上，以防止注塑过程中浇口套转动或被带出。73.在选用浇口套时注意事项7）主流道与喷嘴接触处一般设计成半球形凹坑，球半径略大于喷嘴头半径；1）浇口套孔小端直径应大于注塑机射嘴孔直径，以免积存残料，堵塞流道；2）截面形状过大，浪费塑料，冷却慢。流动性好的小件塑料，浇口套内孔过大，产品极易出现毛边，一般取大端直径 58mm；浇口套孔的截面形状大小影响熔体塑料的流速和充模时间。截面形状过小，熔体塑料流动困难，冷却快、注射压力损耗大；3）浇口套小端端面应做到与 A 板分型面一样平，为了防止浇口套上的分流道因转向而与定模芯上的分流道错位，应在大端上做定位定向销，用销钉定向，保证每次装配的时候浇口套上的流道和模板上的流道都不会错位，以后也不会转向。4）根据产品塑胶量大小和塑料的流动性选择浇口套。塑胶量大、塑料流动性差的，选截面直径大的浇口套；反之就选择直径小的浇口套；根据所选 SYS-10 型注射机喷嘴的有关尺寸：喷嘴球半径: R0=12mm，喷嘴孔直径: d0=2.5mm。根据模具主流道与喷嘴的关系：R=R0+(12)mm,d=d0+0.5mm。取主流道球面半径:R=13mm。取主流道的小端直径：d0=3mm。为了便于将凝料从主流道中拔出，将主流道设计成圆锥形，其锥角为=40(推荐=2 6 )，表面粗糙度 Ra0.8um。同时为了使熔料顺利进入分流道，在主流道出料端设计 r=2mm 的圆弧过渡。4.3.3 分流道设计分流道设计分流道是指主流道末端与浇口之间这一段塑料熔体的流动通道。它是浇注系统中熔融状态的塑料由主流道流入型腔前，通过截面积的变化及流向变换以换得平稳流态的过渡段，因此要求所设计的分流道应能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态，是塑料熔体尽快地流经分流道充满型腔并且流动过程中压力损失及热量损失尽可能小，能将塑料熔体均衡地分配到各个型腔。1.分流道设计原则：1）在保证注塑过程顺利进行和能量消耗功率最大的前提下，尽量减小流道尺寸；2）保证流道的比表面积值（流道长度一定的情况下，流道的表面积或侧面积与其截面积的比值）最小；3）流道的横截面必须是恒定不变的；4）所有分流道截面积之和应小于主流道横截面积；5）分流道设计时，应先取较小尺寸，以便试模后有修正余量；6）分流道较多时，应考虑设置分流锥，以避免熔料直接冲击型腔。2.分流道的形状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。分流道的截面形状有圆形、半圆形、正方形、U 形、矩形及梯形等形状。为使流道中热量和压力损失最小，并且便于加工，故采用截面形状为圆形的分流道，并取分流道直径为 3mm。8分流道要尽可能的短，且少弯折，便于注射成型过程中最经济地使用原料和注射机的能耗，减少压力损失和热量损失。3.分流道的布置形式分流道在分型面上的布置形式应遵循两方面的原则，一是排列紧凑，缩小模具板面尺寸，二是流程尽量短，锁模力力求平衡。4.3.4 浇口的设计浇口的设计浇口也称为进料口，是分流道与型腔联接的通道，浇口的形状、位置及尺寸对塑件的性能和质量影响很大。考虑到本塑件的形状等因素，决定采用侧浇口。侧浇口又称边缘浇口，一般开设在分型面上，塑料熔体于型腔的侧面充模。浇口的设计原则：1）浇口的位置应开设在塑件截面最厚的位置，以利于熔料通过浇口往型腔中补料，不易出现凹陷等缺陷；2）浇口位置的选择应使熔料流程最短，料流变向最少，能量损失最小，一般浇口处于塑件中心处效果最好；3）浇口位置应有利于型腔内气体的排出；4）浇口位置应开设在正对型腔壁或粗大型芯的位置，防止料流将型腔、型芯、嵌件挤压变形；5）对于有型芯或嵌件的模具，应避免偏心进料，以防型芯弯曲或嵌件移位；6）浇口的位置和尺寸设计应合适，是熔料的填充有一个合理的压力和速度，避免引起熔体断裂的现象；7）浇口应安置在适当的位置，以使熔接线的数量最少、长度最小，或可以将熔接线的位置移至不影响制件功能或外观的地方；8）在确定模具的浇口位置和数量时，须校核流动比（总流动通道长度与总共流动通道厚度之比），以保证熔体能充满型腔；9）需要设置多浇口的大制件，应该添加足够紧密的浇口，以减少压力损失；10）浇口与流道应有一个合适的角度，以使旋纹、放射斑和浇口白晕最少；11）平板类塑件应采用多点浇口，框架式塑件按对角设置浇口，圆环形塑件浇口安置在切向，壳形塑件采用中心全面进料的浇口布置，罩形、细长筒形、薄壁形塑件设置多个浇点。4.3.5 冷料穴的设计冷料穴的设计冷料井位于主流道正对面的动模板上，或处于分流道末端，其作用是接受料流前锋的“冷料” ，防止“冷料”进入型腔而影响塑件质量，开模时又能将主流道的凝料拉出。冷料井的直径宜大于大端直径，长度约为主流道大端直径。基于本次设计的模具，可采用底部带有拉料杆的冷料井，这类冷料井的底部由一个拉料杆构成。如图所示：94.4 排溢系统的设计排溢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强及流道原有的空气，除此以外，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，被压缩的空气产生高温，会引起塑件局部碳化烧焦，或塑件产生气泡，或使塑件熔接不良引起强度下降，甚至充模不满。因该模具为小型模具，且分型面适宜，可利用分型面排气，所以无需设计排气槽。4.5 导向机构设计导向机构设计4.5.1 导向机构的作用导向机构的作用导向合模机构对于塑料模具是必不可少的部分，因为模具在闭合时要求有一定的方向和位置，所以必须设有导向机构，导柱安装在动模一边或定模一边均可，通常导柱设在主型腔周围。导向机构的主要作用有：定位、导向和承受一定侧压力。4.5.2 结构设计结构设计导向机构主要包括导柱、导套，导向零件应合理地均匀分布在模具的周围或靠近边缘的部位，其中心至模具边缘应有足够的距离，以保证模具的强度，防止压入导柱和导套后发生变形。根据所选择的标准模架，此设计中采用 4 根导柱，导柱的结构形式采用带头直通式，配合 4 个带头导套。导柱、导套采用间隙配合，使导套在导柱上滑动，配合间隙一般采用 H7/h6 级配合。 4.6 推出机构与复位机构设计推出机构与复位机构设计4.6.1 推出机构推出机构塑件冷却后由于有少量的收缩，塑件会紧抱在型芯上，所以在脱出产品时不可以自动脱落，这样，我们必须设计推出机构将塑件顶出。在设计推出机构时需要考虑的是使塑件各部分受力均匀，保证塑件不变形损坏，并且力求良好的塑件外观。在此设计中，由于采用了一模两腔的结构，故推出机构利用多个推杆把塑件同时推出。4.6.2 推出机构的原则推出机构的原则1）推出机构应设置在动模一侧。由于推出机构的动作是通过注射机上的顶杆来驱动的，所以一般情况下，推出机构设在动模一侧。正因如此，在分型面设计时应尽量使塑件留于动模一侧。2）保证推出时塑件不变形、不损坏，设计时应仔细分析塑件对模具的包紧力和粘附力的大小，合理选择推出方式及推出位置。3)机构简单动作可靠。推出机构应可靠、灵活、制造方便，机构本身要有足够的强度、刚度和硬度，以承受推出过程中的各种力的作用，确保塑件顺利的脱模。4)良好的塑件外观。推出塑件的位置应尽量设在塑件内部，一面推出痕迹影响塑10件的外观质量。5)合模时正确复位。设计推出机构时，还必须考虑合模时机构能正确复位，即恢复到推出之前的初始位置，并保证不与其他模具零件相干涉。4.6.3 推出机构的结构设计推出机构的结构设计脱模机构有多种形式，这里采用推杆脱模结构，用总共 8 根推杆，每个凸模上 4根，呈对称排布，有利于受力均匀。4.6.5 复位机构的设计复位机构的设计推出机构将塑件脱模后，在进行下一次成形前，模具需要合模，使顶杆，拉料杆等回复到原来的位置，而不会影响下一周期的正常工作。结合所选的标准模架结构，这里采用复位杆复位4.6.6 斜导柱分型抽芯机构斜导柱分型抽芯机构侧向分型抽芯机构，通常是借助注射机的开模力，通过一定的机构改变运动的方向完成侧向分型抽芯的动作，合模时则利用合模力使其复位。其特点是经济合理、动作可靠，易实现自动化的操作，在生产中被广泛采用。抽芯结构为斜导柱，固定在定模板上，滑块固定在动模板上。1）抽芯距的计算将活动型芯从成型位置抽至不妨碍塑件脱模位置所移动的距离叫抽芯距。最小抽芯具约为 5mm，为方便脱模，取安全距离 8mm，即滑块愁心距离S=5+8=13mm。2）斜导柱和锲紧块的倾斜角滑块的高度为 67mm，用作图法求得斜导柱倾斜角度为 12，由于斜导柱前端为半球状，为无效长度，滑块斜孔孔口又有倒角，根据经验，通常在作图法求得的角度的基础上再加 56，这里加 6，即斜导柱的倾斜角为 18。图 4-10 求斜导柱作图法3）斜导柱的直径考虑到抽拔力和倾斜角不大，这里工作部分的直径初步设定为9mm，长度 L=H/cos=H/cos12=70mm。1图 4-11 斜导柱4）最小开模行程：h=Scot=13cot18=40mm11 斜导柱工作部分长度：l=h/cos=42mm5)滑块的设计滑块的导滑形式：该模具采用组合式导滑形式，导滑槽为“T 形”，开设在动模固定板上，滑块与导滑槽之间的导滑部位采用 H7/f7 的间隙配合。该模具侧抽芯采用挡块定位。4.7 冷却系统的设计冷却系统的设计设置冷却装置的目的，主要是防止塑件在脱模时发生变形，缩短成型周期及提高塑件质量。通常在型腔，型芯等部位设置合理的冷却水路，通过调节冷却水流量和流速来控制模温，从而达到冷却的目的，注射出合格的塑件。4.7.1 冷却系统的设计原则冷却系统的设计原则（1）确保在冷却回路独立对称腔，冷却水是最短的，为了避免进口和出口之间的温差太大；（2）对连续冷却，应倾向于使用冷却回路并联；（3）冷却系统的设计应尽量使模具各部分是类似的温度，温度差尽可能小；（4）在该模具材料具有足够的强度，冷却水应尽量靠近型腔和型芯的表面，并设法安排密切；（5）冷却水的量应尽可能，孔径尽可能大，从而使塑件和均匀的冷却。一般在冷却水通道的中心距，3 5 倍的通道直径，冷却通道直径大于 8mm；（6）在厚的地方的一部分，或热量的积累，在温度高，应加强冷却；（7）冷却水应放置在模具型腔表面的位置，与中心的水路之间距离相等；（8）的冷却通道应远离插入或其联合，以防止漏水；（9）冷却管一般不应位于塑料焊接处的空腔，以免影响塑性强度；（10）应尽量靠近进水口和出水口在模具的同一侧。4.7.2 冷却系统的计算冷却系统的计算在此设计中，每次所要注射的量为 0.966g，由此可以根据公式得到注射一次所放出的热量： nmqQ 式中：Q熔融塑料所放出的热量，KJ/h； n每小时的注射次数m每次注射的塑料量，kg； q单位质量的塑料在型腔内散发的热量，KJ/Kg查塑料注射成型模具设计表 9-5 常用塑料的单位质量热流量，得g/10）4.0101 . 322KKJq所以，KJQ34. 035010966. 03- 冷却时所需的冷却水量,公式如下：)43()21nmc1TTTTM（12 式中：M1通过模具的冷却水质量（Kg）； T1熔融塑料进入模腔的温度（），T1=180； T2制品脱模温度（），T2=60； T3出水温度（），T3=40； T4进水温度（），T4=20； C塑料的比热容（J/Kg） c=1600；导热系数（J/m），=829； N每小时的注射次数，n=40. 所以:KgM48. 0)2040(829/)60180(160010966. 04031 根据冷却水处于满流状态下的流速与水管直径的关系，确定模具冷却水管直径D： 2/13)1104(MD式中：管道内冷却水的流速（m/s） =0.6m/s; 水的密度 () =1000.3g/mK3g/mK所以： mmD110006 . 014. 348. 01043根据上面计算的孔直径值，这里采用直接在动模板和定模板上钻通孔，上下各 4根水线，并呈对称分布，在孔的端口钻螺纹，与相应尺寸的接口联结，从而达到通水冷却的目的。4.8 成形零件的设计成形零件的设计4.8.1 成形零件应具备的性能成形零件应具备的性能由于成形零件的质量直接影响到塑件的质量，且与高温高压的塑料熔体接触，所以必须具备以下性能：（1）具有足够的强度和刚度，以承受塑料熔体的高温和高压；（2）具有足够的硬度和耐磨性，以成熟流料的摩擦和磨损；（3）具有良好的抛光性能和耐腐蚀性能；（4）零件的加工性能好，可淬性良好，热处理变形小；（5）成形部位须有足够的位置精度和尺寸精度。4.8.2 成形零件分块需遵循的原则成形零件分块需遵循的原则131）镶块数量尽量少，镶块外形尽量简单，以减少装配工作量和过多的拼接痕迹；2）在分块时，尽量让复杂的內形加工变为外形加工，让每个镶件具有良好的互换性；3）同一镶块上的结合线应进料平行或垂直，便于装配，加工时互为基准；4）如制品具有对称性，为便于加工，在凹模分块时应尽量沿对称线分开；5）镶块之间的拼接线应尽量与制件脱模方向一致，以免渗入熔料，影响塑件脱模；6）细长型芯分块时，要控制其高径比，避免分块成细长型芯；7）个别易磨损部分应该单独做成一块，以便于加工和更换。4.8.3 成形零件的工作尺寸设计成形零件的工作尺寸设计成型零件工作尺寸是指直接用于成型塑件成型零件。它主要是一个型腔和型芯的径向尺寸，腔的深度和核心的高度，型腔和型芯的位置和尺寸。1）凹模尺寸设计：可以按以下公式计算径向尺寸计算公式：zscpMLSL43)1(式中：型腔径向尺寸，mmML塑件外形径向公称尺寸；sL 塑料的平均收缩率；cpS ；塑件的尺寸公差深度尺寸计算公式：zscpMHSH32)1( 式中：型腔深度尺寸MH塑件高度方向的公称尺寸。sH2）凸模尺寸设计：可以按以下公式计算径向尺寸计算公式：zscpMlSl43)1(式中：型芯径向尺寸Ml14塑件内形径向公称尺寸。sl高度尺寸计算公式：zscpMhSh32)1( 式中：型芯高度尺寸Mh塑件深度方向的公称尺寸。sh说明：对于以上所有公式中的 x综合修整系数，取值为 0.50.8，塑件尺寸大，精度要求低时取小值，反之则取大值。模具制造公差，取塑件相应尺寸公差的1/31/6,这里我们取 1/5. 2/3 项，有的资料介绍系数为 0.5.因为产品的要求也不高，所以核心的表面粗糙度不需要太高，一般 Ra1.6，过程可投入使用的机器，不需要特殊的处理。考虑到模具维修及穿芯模，在精度范围内，芯的尺寸为大的值；而腔小值。但表面腔粗糙度将决定产品的外观，因此要求比较高的腔，一般取 Ra0.80.4，在这里取 Ra0.8.（3）要计算凹模、凸模的工作尺寸，必须首先确定塑件的公差及模具的制造公差。这里取精度等级为 7。根据塑料制件尺寸公差数值表 SJ/T10628-95，可查得塑件在七级精度下，基本尺寸所对应的尺寸公差如下：表 4-1 公差数值基本尺寸 mm公差 mm基本尺寸 mm公差 mm30.32360.366100.4010140.4414180.4818240.5624300.6430400.7240500.8050650.9265801.04801001.201001201.361201401.52凹模部分：径向尺寸：宽度方向=9mm，取=0.0051sLcpS mmLM08. 0140. 043)005. 01 (9 长度方向=19mm2sL15 mmLM12. 1256. 043)005. 01 (19 深度尺寸：=8mmsH mmHM08. 040. 032)005. 01 (8凸模部分：径向尺寸：宽度方向=2mm，=7mm1sl2sl mmlM64. 0132. 043)005. 01 (2 mmlM80. 0240. 043)005. 01 (7 长度方向=9mm，=8mm3sl4sl mmlM80. 0340. 043)005. 01 (9 mmlM80. 0440. 043)005. 01 (8高度尺寸：=9mm，=5mm1sh2sh mmhM80. 0140. 032)005. 01 (9 mmhM72. 0236. 032)005. 01 (55 模具的整体设计模具的整体设计模具整体设计也就是模架的设计，随着现代工业的发展，模体设计已接近标准化，可以从市场上购买相应的模体。标准模体一般包括定模板、动模板、垫块、推杆固定板、推杆、导柱、导套、复位杆等。标准模架有 12 种结构，15876 种规格。在本次设计中，有些零件可以直接在模架生产厂家购买，然后，在相应的零件上做相应的加工；有些零件则可以直接在标准件生产厂家购买，如各种螺钉，定位圈，浇口套等。通过查模具设计手册，可以选择型号为模架 C1818-504060GB/T12555-2006，各项尺寸参数如下：定模板座和动模板座的长为 230mm 宽为 180mm 厚

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