ABS手机外壳注塑模设计【优秀设计】【全套图纸】
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abs
手机外壳
注塑
设计
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摘 要
本课题主要是针对ABS手机外壳注塑模的模具设计,通过对塑件进行工艺的分析和比较,最终设计出一副注射模。该课题从产品结构工艺性，具体模具结构出发，对模具的成型零部件、合模导向机构、浇注系统、侧向分型与抽芯机构、推出机构、加热和冷却系统、排气系统、支承零部件、注射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手机外壳注射模的设计。也就是设计一副注射模具来批量生产手机外壳塑件产品，以实现自动化提高产量。
关键词：手机外壳；注射模；模具结构；加工工艺
目 录
摘 要 1
目 录 2
1塑件的成形工艺性分析 4
1.1塑件材料的选择及其结构分析 4
1.2 ABS的注射成型工艺 4
1.3 ABS性能分析 5
1.4 ABS成型塑件的主要缺陷及消除措施： 7
2模具结构形式的拟定 7
2.1确定型腔数量及排列方式 7
2.2、模具结构形式的确定 7
3注塑机型号的确定 8
3.1有关塑件的计算 8
3.2注射机型号的确定 9
3.3注射机及型腔数量的校核 9
4.注射机及参数量的校核 9
4.2分型面位置的确定 12
4.2.1分型面的形式 12
4.2.2分型面的设计原则 12
4.2.3分型面的确定 12
5．浇注系统的形式和浇口的设计 13
5.1 浇注系统设计原则 13
5.2主流道的设计 13
5.3冷料井的设计 16
5.4分流道的设计 17
5.5浇口的设计 19
6.浇注系统的平衡 20
7.浇注系统断面尺寸计算 21
8.模架的确定和标准件的选用 23
9.合模导向机构的设计 25
9.1机构的功用 25
9.2导向结构的总体设计 26
9.3导柱的设计 26
9.4导套的设计 26
9.5导柱与导套的配合形式 27
10.脱模推出机构的设计 27
11.侧向分型抽芯机构的设计 28
12.成型零件的设计 30
12.1成型零件的选材 31
12.2凹模部分的结构设计 31
12.3凸模部分的结构设计 34
结束语 36
致 谢 37
参考文献 38
- 内容简介：
-
实习报告班级:08模具-2 姓名:乔吉祥 0810403220我在昆山威典电子有限公司实习。这是第一次正式与社会接轨踏上工作岗位，开始与以往完全不一样的生活。我们部门主要是模具修理，所以要有很严谨的工作态度，我们的每一个小的错误会导致整个模具产品的生产。每天在规定的时间上下班，上班期间要认真准时地完成自己的工作任务。 从学校到社会的大环境的转变，身边接触的人也完全换了角色，老师变成老板，同学变成同事，相处之道也也有了变化，我们也许看不惯企业之间残酷的竞争,无法忍受同事之间漠不关心的眼神和言语。还好我们的同事老板都比我想象中平易近人。我刚到那时，大家都很照顾我。但与在学校还是有很大的差别。在学校，有同学老师的关心和支持，每日只是上上课，很轻松。常言道：工作一两年胜过十多年的读书。三个月的实习时间虽然不长，但是我从中学到了很多知识，关于做人，做事，做学问“在大学里学的不是知识，而是一种叫做自学的能力”。参加工作后才能深刻体会这句话的含义。计算机知识日新月异，在一个项目中，他们经常被要求在很短的时间内学会用一种新的计算机语言进行开发设计，他们只能在自己以前的基础上努力自学尽快掌握知识。在这个信息爆炸的时代，知识更新太快，靠原有的一点知识肯定是不行的。我们必须在工作中勤于动手慢慢琢磨，不断学习不断积累。遇到不懂的地方，自己先想方设法解决，实在不行可以虚心请教他人，而没有自学能力的人迟早要被企业和社会所淘汰。 每日重复单调繁琐的工作，时间久了容易厌倦。象我就是每天坐着对着电脑绘图，做设计，显得枯燥乏味。但是工作简单也不能马虎，你一个小小的错误可能会给公司带来巨大的麻烦或损失，还是得认真完成。一直以来，我们都是依靠父母的收入，而有些人则是大手大脚的花钱。也许工作以后，我们才能体会父母挣钱的来之不易。而且要开始有意识地培养自己的理财能力，我们刚毕业，工资水平普遍不高，一不留神可能就入不敷出成为月光一族，但此时我们再也不好意思伸手向父母要，因此很多时候我们要合理支配我们手中的这笔少的可怜的钱。 。这六个月的实习即是我在公司的试用期，现已是正式员工，继续着我的工作，学习生涯。本人是一个勤奋好学，上进心强的人。在这段工作中，我不断的去学习各种相关于业务的工作细则，虚心的请教各位同事和上司，提出各类问题，不断从错误中寻找原因，并努力去刻服。“找方法才能成功，找借口只会失败”。现在的我慢慢的懂得了凡事从自我做起，从自身中寻找得失，争取让自己更好。能力的提高，来自于实践。我从一开始的胆怯到后来的坦然，也从一开始的不懂，到现在的努力去懂。深入社会，交际人群，理论联系实际，处事需沉稳，设想周全，良好的工作心态是获得认可的关键。我感谢大家给了我成长的机会，我会努力的。 附件1：江苏财经职业技术学院 2008 级学生毕业设计（论文）选题、审题表系别机电工程系选题教师姓 名陈青云专业模具设计与制造专业技术职务高级中级初级申报课题名称ABS手机外壳注塑模具设计课题类别设计论文其它课题来源生产实践科研实验室建设自拟课题简介本次设计的是以PP为材料的手机外壳模具，在分析塑件结构特点基础上，详细阐述了模具结构设计，介绍了模具工作过程，并以图示的方式模拟了模具的脱模过程.本设计取材于生活来源于生活，达到了学以致用的效果，并使我认识认识到理论与实践相结合的重要性。认识到自己知识的不足之处，并不断加强学习。它涉及PP塑料手机外壳模中的各个零部件的加工工艺过程及整套模具的装配和使用，其中，涉及到注射机各种参数的选取、零部件的加工方法、注射模的结构及相关的计算问题及特种加工工艺。在该模具设计中，利用计算机绘图软件绘制了零件图和装配图，以及制定了机械加工工艺过程卡。为以后的工作打下坚实的基础。设计(论文)要求(包括应具备的条件)1、论文符合学院规定格式，文字通顺，计算准确。2熟悉掌握注塑模设计过程，完成工艺设计，完成一套完整的模具设计，电脑绘制出模具的装配体和零件图，撰写设计说明书。可以进行方案比较、选择合理的工艺设计。合理选择产品材料，正确进行表面热处理。注意产品的保养与维护。3.设计图纸要清晰，尺寸标注要准确，数据要完整，书写要规范。课题预计工作量大小大适中小课题预计难易程度难一般易是否是新拟课题是否所在专业审定意见负责人(签名)： 年 月 日注：1、该表作为学生综合毕业实践课题申报时专用，由选题教师填写，经所在专业有关人员讨论，负责人签名后生效；2、该表的填写针对1名学生综合毕业实践时选择使用，如同一课题由2名及2名以上同学选择，应在申报课题的名称上加以区别（加副标题），并且在“设计（论文）要求”一栏中加以体现；3、课题简介一栏主要指研究设计该课题的背景介绍及目的、主要内容、意义；4、“设计（论文）要求（包括应具备的条件）”一栏：主要指本课题技术方面的要求，而“条件”指从事该课题必须具备的基本条件（如仪器设备、场地、文献资料等）；5、课题一旦被学生选定，此表须放在学生“综合毕业实践材料袋”中存档。附件2： 江苏财经职业技术学院毕 业 设 计 (论 文) 任 务 书 题 目ABS手机外壳注塑模具设计系 别机电工程系专 业模具设计与制造届 别2008班级08模具设计2姓 名乔吉祥学号0810403220指导教师陈青云职称讲师顾问老师杨永彪职称工程师毕设地点昆山威典电子有限公司教研室主任陈青云系 主 任尹玉珍发放日期： 2011年 5月 15日毕业设计（论文）课题任务书姓 名乔吉祥学号0810403233系别机电工程系题 目ABS手机外壳注塑模设计副 标 题题目来源自拟团队是 否 1课题来源及选题依据：近年来我国塑料模具业发展相当快，目前，塑料模具在整个模具行业中约占30%左右。当前，国内塑料模具市场以注塑模具需求量最大，其中发展重点为工程塑料模具。我国国民经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求，仅汽车行业将需要各种塑料制品36万吨；电冰箱、洗衣机和空调的年产量均超过1000万台；彩电的年产量己超过3000万台。 专家预言，未来模具将向大型化、高精密度、多功能复合型等方向发展，热流道模具在塑料模具中的比重将逐渐提高，并且随着塑料成型工艺的不断改进与发展，气辅模具及适应高压注射成型等工艺的模具也将随之发展。同时，由于近年来中国每年用10亿美元左右进口模具，其中精密、大型、复杂、长寿命模具占多数。从减少进口的角度出发，中国也应加快高档塑料模具的开发。本论文设计过程中，通过查阅大量资料、手册、标准，结合教材上的知识也对注射模具的组成结构（成型零部件、浇注系统、导向部分、推出机构、排气系统、模温调节系统）有了系统的认识，拓宽了视野，丰富了知识，为将来独立完成模具设计积累了一定的经验。它系统的分析了塑料碗模具中的各个零部件的加工工艺过程及整套模具的装配和使用，其中，涉及到注射机各种参数的选取、零部件的加工方法、注射模的结构及相关的计算问题及特种加工工艺。本文通过塑件成型工艺分析，分型面及浇注系统的确定，塑料模具设计的方案论证，主要零部件的设计计算，塑料模具结构设计，查阅有关标准和规范以及编写设计计算说明书，掌握一般塑料模具的设计内容、步骤和方法，并在设计构思和设计技能等方面得到相应的锻炼。2本设计（论文或其他）应达到的要求：1、论文符合学院的规定格式。2、可以进行方案比较，选择合理的工艺设计。3、合理选择产品材料，正确进行表面热处理。4、注意产品的保养与维护 (1)通过查阅各种注射模具设计手册以及所学知识，对PP塑料碗的选用材料的性能进行分析，并对塑件的结构进行分析。 (2)注射设备选择，确定其型腔数并计算塑件的投影面积，通过注射量的校核、注射力的校核、锁模力的校核、安装部分的尺寸校核、开模行程的校核、顶出装置的校核、结合注射设备的资料确定注射设备的型号。 (3)确定收缩率与分型面，通过查阅手册确实材料的收缩性，并且确定具体的分型面。其次模具结构的设计内容包括： (1)标准模架的选择 (2)浇注系统的设计，浇注系统四部分（主流道，分流道，浇口，冷料穴）的设计5、熟悉掌握注塑模设计过程，完成工艺设计，完成一套完整的模具设计，电脑绘制出模具的装配体和零件图，撰写设计说明书。6、设计图纸要清晰，尺寸标注要准确，数据要完整，书写要规范3进度安排(包括起迄日期、主要工作内容等)：起迄日期工作内容备注2010.11.29-2010.12.05熟悉课题，为设计收集资料2010.12.06-2010.12.12提交开题报告2010.12.13-2011.04.26完成初步设计，将设计内容交给教师，填写中期检查表，进行中期检查。2011.04.27-2011.05.08根据指导老师意见进行完善修改2011.05.09-2011.05.12提交毕业设计（论文）及相关资料4 参考文献：1屈华昌.塑料成型工艺与模具设计M.北京：机械工业出版社, 2005.2何永强.塑料模具设计指导与资料汇编M.大连：大连理工大学出版社.2005.3史铁梁.模具设计指导M.北京：机械工业出版社，2003. 4杨玉英. 实用冲压工艺及模具设计手册M. 北京：机械工业出版社,2004. 5王新华. 冲模设计与制造实用计算手册M. 北京：机械工业出版社,2003. 6高鸿庭，刘建超. 冷冲模设计及制造M. 北京：机械工业出版社,2003. 7郝滨海. 冲压模具简明设计手册M. 北京：化学工业出版社,2005. 8姚云英.公差配合与测量技术.M，北京：机械工业出版社，2005.指导教师意见： 指导教师签字： 2010年11 月26日系审查意见： 负责人签字： 2010年11 月26日附件3：江苏财经职业技术学院毕业设计（论文）中期检查表姓 名乔吉祥学号0810403220班 级08模具（2）专 业模具设计与制造指导教师陈青云实习单位名 称昆山威典电子有限公司实习单位地 点昆山千灯镇石蒲鹤蜂路97号实习单位指导教师杨永彪实习单位联系电话18913286815毕业论文(设计)进展情况(已完成内容、待完成内容、存在问题和解决办法、指导教师意见)论文框架已经基本建成，但是里面的内容还没有充实，需要抓紧时间完成论文，先完成内容，再修改格式，注意绘图必须是自己绘制，不要扫描的图。 指导教师签名： 年 月 日毕业实习情况论文待完成内容：1. 对已有数据进行进一步整合。2. .进一步收集更加详细资料。3. 展开对PP手机外壳的具体分析工作。4.整理成文完成初稿。 学生签名：乔吉祥 2011年 2 月 日综合毕业实践鉴定表学生姓名乔吉祥学号0810403220专业模具设计与制造毕业实践单位昆山威典电子有限公司毕业实践内容操作工参与指导毕业实践人员情况(姓名、技术职务) 张宝强 部门主管毕业实践单位鉴定意见 该职员工作态度较好，学习认真，有很好的创新能力与吃苦耐劳的精神，能够团结同事，自主学习能力与沟通能力较好，但缺乏管理能力，经验不足，希望以后能够继续努力，以更好的热情投入到工作中去，获得了单位“优秀实习工作者”的称号。即将成为我公司的一名正式员工。检查人签名年 月 日附件4： HCIT-QF-JW053江苏财经职业技术学院综合毕业设计(论文)成绩评分表 题 目ABS手机外壳注塑模设计系 别机电工程系专 业模具设计与制造届 别2008班级08模具2学生姓名乔吉祥学号0810403220指导教师陈青云职称讲师顾问老师张宝强职称部门经理 2011 年 5月 15日江苏财经职业技术学院毕业设计（论文）指导教师评分与评价意见表题 目ABS手机外壳注塑模设计学生姓名乔吉祥学号0810403220专业模具设计与制造指导教师陈青云职称讲师百分比评 分 项 目满分分数实得分数指导教师评分（30%）1、学习、工作态度、完成任务情况42、查阅中外文献资料、综合运用所学知识能力53、实验技能、分析与计算能力（包括计算机应用能力）64、综合实践能力（包括工程设计、试验方案设计、工艺分析、产品剖析、规程拟定）和图面质量65、论文质量（包括数据处理、结论及分析正确性、逻辑性）66、有独特见解或创造性3累计30指导教师评语是否同意答辩：是【 】 否【 】是否推荐为优秀论文：是【 】 否【 】 指导教师签名： 年 月 日江苏财经职业技术学院毕业设计（论文）评阅教师评分与评价意见表题 目ABS手机外壳注塑模设计学生姓名乔吉祥学号0810403220专业模具设计与制造指导教师陈青云职称讲师百分比评 分 项 目满分分数实得分数评阅教师评分（30%）1、查阅中外文献资料、综合运用所学知识能力62、专题调查、分析与计算能力（包括计算机应用能力）63、写作能力（结构严谨、条理清晰、语句通顺）64、论文质量（包括选题、数据处理、结论及分析正确性、逻辑性）65、有独特见解或创造性6累计30评阅教师评语是否同意答辩：是【 】 否【 】是否推荐为优秀论文：是【 】 否【 】 评阅教师签名： 年 月 日江苏财经职业技术学院毕业设计（论文）答辩小组评价意见表题 目ABS手机外壳注塑模设计学生姓名乔吉祥学号0810403233专业模具设计与制造指导教师陈青云职称讲师是否有重大原则性问题：是 否 百分比评 分 项 目满分分数实得分数答辩小组评分（40%）1、答辩准备、口述表达简明扼要、突出重点152、回答问题的正确性、知识深度和广度203、回答问题中有独特见解5累 计40答辩情况记录(答辩主要问题或答辩评语)是否推荐为优秀论文：是【 】 否【 】答辩小组成员签名答辩小组组长签名： 年 月 日江苏财经职业技术学院毕业设计 (论文)成绩登记表系别机电系专业模具设计与制造届别08级学 号学生姓名班级三级评分（百分制）最后成绩（五级制）指导教师评阅教师答辩小组合计成绩0810403220乔吉祥08模具(2)班陈青云系(负责人)签章 年 月 日江苏财经职业技术学院综合毕业实践说明书（论文）标题： ABS 手机外壳注塑模设计系 别： 机电工程系机电工程系 专 业： 模具设计与制造模具设计与制造 学 号： 08104032200810403220 姓 名： 乔吉祥乔吉祥 指导教师： 陈青云陈青云 2011 年 5 月 15 日- -1摘 要本课题主要是针对 ABS 手机外壳注塑模的模具设计,通过对塑件进行工艺的分析和比较,最终设计出一副注射模。该课题从产品结构工艺性，具体模具结构出发，对模具的成型零部件、合模导向机构、浇注系统、侧向分型与抽芯机构、推出机构、加热和冷却系统、排气系统、支承零部件、注射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手机外壳注射模的设计。也就是设计一副注射模具来批量生产手机外壳塑件产品，以实现自动化提高产量。关键词：关键词：手机外壳；注射模；模具结构；加工工艺- -2目目 录录摘 要.1目 录.21 塑件的成形工艺性分析.41.1 塑件材料的选择及其结构分析.41.2 ABS 的注射成型工艺.41.3 ABS 性能分析.51.4 ABS 成型塑件的主要缺陷及消除措施：.72 模具结构形式的拟定.72.1 确定型腔数量及排列方式.72.2、模具结构形式的确定.73 注塑机型号的确定.83.1 有关塑件的计算.83.2 注射机型号的确定.93.3 注射机及型腔数量的校核.94.注射机及参数量的校核.94.2 分型面位置的确定.124.2.1 分型面的形式.124.2.2 分型面的设计原则.124.2.3 分型面的确定.125浇注系统的形式和浇口的设计.135.1 浇注系统设计原则.135.2 主流道的设计.135.3 冷料井的设计.165.4 分流道的设计.175.5 浇口的设计.196.浇注系统的平衡.20- -37.浇注系统断面尺寸计算.218.模架的确定和标准件的选用.239.合模导向机构的设计.259.1 机构的功用.259.2 导向结构的总体设计.269.3 导柱的设计.269.4 导套的设计.269.5 导柱与导套的配合形式.2710.脱模推出机构的设计.2711.侧向分型抽芯机构的设计.2812.成型零件的设计.3012.1 成型零件的选材.3112.2 凹模部分的结构设计.3112.3 凸模部分的结构设计.34结束语.36致 谢.37参考文献.38- -4ABS 手机外壳注塑模设计1 1 塑件的成形工艺性分析塑件的成形工艺性分析1.1 塑件材料的选择及其结构分析11.1 塑件（手机外壳）模型图：图图 1 1 塑件图塑件图1.1.2、塑件材料的选择：选用 ABS（即丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物） 。1.1.3、色调：黑色。1.1.4、生产批量：大批量。1.15、塑件的结构与工艺性分析：（1）结构分析塑件为手机外壳的上半部分，应有一定的结构强度，由于中间有手机的按键及手机显示屏，后面有与后盖联接的塑料倒扣，所以应保证它有一定的装配精度；由于该塑件为手机外壳，因此对表面粗糙度要求不高。（2）工艺性分析精度等级：采用 5 级低精度脱模斜度：塑件外表面 40120 塑件内表面 301（脱模斜度不包括在塑件的公差范围内，塑件外形以型腔大端为准，塑件内形以型芯小端为准。 ）1.2 ABS 的注射成型工艺1、注射成型工艺过程（1）预烘干-装入料斗-预塑化-注射装置准备注射-注射-保压-冷却-脱模-塑件送下工序（2）清理模具、涂脱模剂-合模-注射- -52、ABS 的注射成型工艺参数（1）注射机：螺杆式（2）螺杆转速（r/min）：3060（选 30）（3）预热和干燥：温度（C） 8085 时间 (h) 23（4）密度（g/ cm）:1.021.05（5）材料收缩率（）：0.30.8（6）料筒温度（C）：后段 150157 中段 165180 前段 180200（7）喷嘴温度（C）：170180（8）模具温度（C）：5080（9）注射压力（MPa）：70100（10）成形时间（S）：注射时间 2090 高压时间 05 冷却时间 20120 总周期 50220（11）适应注射机类型：螺杆、柱塞均可（12）后处理：方法 红外线灯、烘箱 温度（C） 70 时间（h） 241.31.3 ABSABS 性能分析性能分析1、使用性能：综合性能良好，冲击韧度、力学强度较高，且要低温下也不迅速下降。耐磨性、耐寒性、耐水性、耐化学性和电气性能良好。水、无机盐、碱、酸对 ABS 几乎无影响。尺寸稳定，易于成型和机械加工，与 372 有机玻璃的熔接性良好，经过调色可配成任何颜色，且可作双色成型塑件，且表面可镀铬。2、成型性能：无定型塑料，其品种很多，各品种的机电性能及成型特性也各有差异，应按品种确定成型方法及成型条件。吸湿性强，含水量应小于 0.3，必须充分干燥，要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥。流动性中等，溢边料 0.04mm 左右（流动性比聚苯乙烯、AS 差，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好） 。- -6比聚苯乙烯加工困难，宜取高料温、模温（对耐热、高抗冲击和中抗冲击型树脂，料温更宜取高） 。料温对物性影响较大、料温过高易分解（分解温度为 250 C 左右比聚苯乙烯易分解） ，对要求精度较高的塑件，模温宜取 5060 C，要求光泽及耐热型料宜取 6080 C。注射压力应比加工聚苯乙烯稍高，一般用柱塞式注塑机时料温为 180230 C，注射压力为 100140 MPa，螺杆式注塑机则取 160220 C，70100 MPa 为宜。易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减小浇注系统对斜流的阻力，模具设计时要注意浇注系统，选择好进料口位置、形式。摧出力过大或机械加工时塑件表面呈“白色”痕迹（但在热水中加热可消失） 。ABS 在升温时粘度增高，塑料上的脱模斜度宜稍大，宜取 1 以上。在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。3、ABS 主要技术指标：表 1-1 热物理性能密度(g/ cm)1.02105比热容(Jkg-1K-1)12551674导热系数(Wm-1K-110-2)13.831.2线膨胀系数(10-5K-1)5.88.6滞流温度(C)130表 1-2 力学性能屈服强度（MPa）50抗拉强度(MPa)38断裂伸长率()35拉伸弹性模量(GPa)1.8抗弯强度(MPa)80弯曲弹性模量(GPa)1.4抗压强度(MPa)53抗剪强度(MPa)24无缺口261冲击韧度(简支梁式)缺 口11布氏硬度9.7R121表 1-3 电气性能表面电阻率（）1.21013体积电阻率（m）6.91014击穿电压（KV/mm）介电常数（106Hz）3.04介电损耗角正切0.007耐电弧性(s)5085- -7（106Hz）1.4 ABS 成型塑件的主要缺陷及消除措施：主要缺陷：缺料、气孔、飞边、出现熔接痕、塑件耐热性不高（连续工作温度为70C 左右热变形温度约为 93C） 、耐气候性差（在紫外线作用下易变硬变脆） 。消除措施：加大主流道、分流道、浇口、加大喷嘴、增大注射压力、提高模具预热温度。2 2 模具结构形式的拟定模具结构形式的拟定2.1 确定型腔数量及排列方式一般来说，精度要求高的小型塑件和中大型塑件优先采用一模一腔的结构；对于精度要求不高的小型塑件（没有配合精度要求） ，形状简单，又是大批量生产时，若采用多型腔模具可提供独特的优越条件，使生产效率大为提高。型腔的数目可根据模型的大小情况而定。该塑件对精度要求不高，为低精度塑件，再依据塑件的大小，采用一模两型的模具结构。型腔的排列方式如下图。图图 2 2 型腔排列方式型腔排列方式2.2、模具结构形式的确定2.2.1.多型腔单分型面模具：塑件外观质量要求不高，尺寸精度要求一般的小型- -8塑件，可采用此结构。2.2.2.多型腔多分型面模具：塑件外观质量要求高，尺寸精度要求一般的小型塑件，可采用此结构。该塑件外观质量要求不高，是尺寸精度要求较低的小型塑件，因此可采用多型腔单分型面的设计。从塑件上容易看出模具的分型面位置、摧出机构的设置以及浇口的位置。分型面为单分型面垂直分型。最常用的浇口形式有：第一是侧浇口。这种浇口形式注射工艺工人比较熟悉，在制造上加工比较方便，但不得因素是浇道流程长，热量损耗大，因此容易产生明显的拼料痕迹。如果要得到改善，则需加大浇道尺寸，但随之浇道部份的回料增多。其次塑料的进料口部分需去毛刺，这样既增加了去毛刺的工时，又损坏了周围的美观。第二是点浇口。塑料注射时，在点浇口以高速注入型腔，一部份动能转变为热能，因此塑料在会合时的热量损耗比侧浇口少，所以会合处熔合较好，熔接痕不太明显。其缺点是塑件的正面将留下点烧口的痕迹，影响塑件的美观，并且为了取出点浇口的浇道剩料，型腔必须移动。由于型腔重量较大，所以不方便移动。第三种是综合上述两种浇口形式的优缺点，采用剪切浇口。因为塑件侧壁距离横浇道较远，因直接在侧壁进料是很难实现的，因此又增设了工艺输助浇口，从而使浇注系统进一步完善。这种浇口形式主要有以下优点：一是塑件表面无浇口痕迹，并且外表面无明显的熔接痕，所以外观质量较好。二是浇口的位置和数量可视塑件的质量而增加、减少或改变浇口的位置、模具修改也比较方便。三是在塑件顶出的同时，浇口剪断并脱落，可节省去毛刺工序，并有得于机床自动化。从塑料流程尽量一致的原则出发，采用了两个剪切浇口处都设有顶杆，用以切断剪切浇口，其工艺辅助浇口可手工去除。 3 3 注塑机型号的确定注塑机型号的确定除了模具的结构、类型和一些基本参数和尺寸外，模具的型腔数、需用的注射量、塑件在分型面上的投影面积、成型时需要的合模力、注射压力、模具的厚度、安装固定尺寸以及开模行程等都与注射机的有关性能参数密节相关，如果两者不相匹配，则模具无法使用，为此，必须对两者之间有关数据进行较核，并通过较核来设计模具与选择注射机型号。3.1 有关塑件的计算- -9（1）体积 = 3.9420934 （cm） 曲面面积 = 8.7216837 （cm2）密度 = 1.05 (g/ cm）质量 = 4.1391980 (g)3.2 注射机型号的确定根据塑件的体积初步选定用 XS-Z-60（卧式）型注塑机。SZ-60/40（卧式）型注塑机的主要技术规格如下表：表 1 注塑机的主要参数理论注射容积(cm）60螺杆直径(mm)30注射压力(MPa)180注射速率(g/s)70塑化能力(g/s)35螺杆转速(r/min)0200锁模力(kN)400拉杆有较距离(mm)220300移模行程(mm)250模具最大厚度(mm)250模具最小厚度(mm)150锁模形式双曲肘模具定位孔直径(mm)80喷嘴球半径(mm)SR10喷嘴口孔径(mm)3模板尺寸(mm)2003153.3 注射机及型腔数量的校核主流道的体积约为：V(cm) = 3.140.6322.5 = 3.988分流道与浇口的体积约为：V(cm) = 131.1304= 14.6952该模具总共需填充塑件的体积约为：V(cm) = 2 3.9420934 + 3.988 + 14.6952= 26.56724.4.注射机及参数量的校核注射机及参数量的校核4.1 注射量的校核注射机一个注射周期内所需注射量的塑料熔体的总量必须在注射机额定注射量的- -1080%以内。在一个注射成形周期内，需注射入模具内的塑料熔体的容量或质量，应为制件和浇注系统两部份容量或质量之和，即V = nVz + Vj或 M = nmz + mj式中 V（m）一个成形周期内所需射入的塑料容积或质量(cm或 g） ； n 型腔数目 Vz（mz）单个塑件的容量或质量(cm或 g） 。 Vj（mj）浇注系统凝料和飞边所需塑料的容量或质量(cm或 g） 。故应使nVz + Vj 0.8Vg或 nmz + mj 0.8mg式中 Vg（mg）注射机额定注射量(cm或 g） 。根据容积计算nVz + Vj = 26.56720.8Vg可见注射机的注射量符合要求4.2、型腔数量的确定和校核型腔数量与注射机的塑化率、最大注射量及锁模力等参数有关，此外，还受塑件的精度和生产的经济性等因数影响。可根据注射机的最大注射量确定型腔数 n12mmKmNn式中 K注射机的最大注射量的得用系数，一般取 0.8； mN注射机允许的最大注射量； m 2浇注系统所需塑料的质量或体积（g 或 cm） ； m 1单个塑件的质量或体积（g 或 cm） 。所以需要8942. 36832.18608 . 0n n=2 符合要求4.3、塑件在分型面上的投影面积与锁模力校核注射成型时，塑件在模具分型面上的投影面积是影响锁模力的主要因素，其数值越大，需要的锁模力也就越大。如果这一数值超过了注射机允许使用的最大成型面积，- -11则成型过程中将会出现溢漏现象。因此，设计注射模时必须满足下面关系：nA1 + A2 A式中 A注射机允许使用的最大成型面积(mm2）其他符号意义同前。注射成型时，模具所需的锁模力与塑件在水平分型面上的投影面积有关，为了可靠地锁模，不使成型过程中出现溢漏现象，应使塑料熔体对型腔的成型压力与塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和的乘积小于注射机额定锁模力，即：(nA1 + A2)p F式中符号意义同前。所以需要24095+980=83200 A查得 ABS 的平均成型压力为 30（cm2/MPa）（249.5+0.98）30=83.230 =2.5 F符合要求4.4、最大注射压力校核注射机的额定注射压力即为它的最高压力 pmax,应该大于注射机成型时所调用的注射压力，即：pmaxKp0很明显，上式成立，符合要求。4.5、模具与注射机安装部份的校核喷嘴尺寸 注射机头为球面，其球面半径与相应接触的模具主流道始端凹下的球面半径相适应。模具厚度 模具厚度 H（又称闭合高度）必须满足：HminH Hmax式中 Hmin注射机允许的最小厚度，即动、定模板之间的最小开距； Hmax注射机允许的最大模厚。注射机允许厚度150H 250符合要求。46、开模行程校核- -12开模行程 s（合模行程）指模具开合过程中动模固定板的移动距离。注射机的最大开模行程与模具厚度无关，对于单分型面注射模：Smax s = H1 + H2 + 510mm式中 H1摧出距离（脱模距离） （mm） ； H2包括浇注系统凝料在内的塑件高度（mm） 。开模距离取 H1 = 20包括浇注系统凝料在内的塑件高度取 H2 = 40余量取 8 则有：Smax s = 20+20+28 =68符合要求。4.2 分型面位置的确定分型面是决定模具结构形式的重要因素，它与模具的整体结构和模具的制造艺有密切关系，并且直接影响着塑料熔体的流动特性及塑料的脱模。4.2.1 分型面的形式该塑件的模具只有一个分型面，垂直分型。4.2.2 分型面的设计原则由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统的设计、塑件的结构工艺性及精度、形状以及摧出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析。选择分型面时一般应遵循以下几项基本原则： 分型面应选在塑件外形最大轮廓处 确定有利的留模方式，便于塑件顺利脱模 保证塑件的精度 满足塑件的外观质量要求 便于模具制造加工 注意对在型面积的影响 对排气效果 对侧抽芯的影响在实际设计中，不可能全部满足上述原则，一般应抓住主要矛盾，在此前提下确定合理的分型面。4.2.3 分型面的确定根据以上原则，可确定该模具的分型面如下图：- -13分型面图图 3 3 分型面选择分型面选择5 5浇注系统的形式和浇口的设计浇注系统的形式和浇口的设计浇注系统是指凝料熔体从注射机喷嘴射出后到达型腔之前在模具内流经的通道。浇注系统分为普通流道的浇环节注系统和热流道的浇注系统两大类。浇注系统的设计是注射模具设计的一个很重要的，它对获得优良性能和理想外观的塑料制件以及最佳的成型效率有直接的影响。该模具采用普通流道浇注系统，普通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。5.1 浇注系统设计原则浇注系统的尺寸是否合理不仅对塑件性能、结构、尺寸、内外在质量等影响效大，而且还在与塑件所用塑料的利用率、成型效率等相关。对浇注系统进行整体设计时，一般应遵循如下基本原则： 了解塑料的成型性能和塑料熔体的流动性。 采用尺量短的流程，以减少热量与压力损失。 浇注系统的设计应有利于良好的排气。 防止型芯变形和嵌件位移。 便于修整浇口以保证塑件外观质量。 浇注系统应结合型腔布局同时考虑。 流动距离比和流动面积比的校核。5.2 主流道的设计- -14主流道的形状和尺寸最先影响着塑料熔体的流动速度及填充时间，必须使熔体的温度降低和压力降最小，且不损害其把塑料熔体输送到最“远”位置的能力。在卧式注射机上使用的模具中，主流道垂直于分型面，为使凝料能从其中顺利拔出，需设计成圆锥形，锥角为 26。5.2.1、主流道的尺寸 （1） 主流道小端直径 主流道小端直径 d = 注射机喷嘴直径 + 2 3 = 3 + 2 3 取 d = 5（mm） 。（2） 主流道的球半径主流道的球半径 SR = 10 + 1 2 取 SR = 12（mm） 。（3） 球面配合高度球面配合高度为 3 5 取 3（mm） 。（4） 主流道长度主流道长度 L，应尽量小于 60mm， ，上标准模架及该模具结构，取L = 32（mm）（5） 主流道锥度主流道锥角一般应在 26，取 = 4，所以流道锥度为 /2=2。（6） 主流道大端直径主流道大端直径 D = d+2Ltg（/） （=4） 6.3（mm）（7） 主流道大端倒圆角倒角 D/8 0.6（mm） 根据以上数据和注射机的有关参数，设计出主流道如下图：图图 4 4 主流道形式主流道形式- -155.2.2、主流道衬套的形式主流道部分在成型过程中，其小端入口处与注射机喷嘴及一定温度、压力的塑料熔要冷热交换地反复接触，属易损件，对材料要求较高，因而模具的主流道部分常设计成可拆卸更换的衬套式（俗称浇口套） ，以便有效地选用优质钢材单独进行加工和热处理。一般采用碳素工具钢如 T8A、T10A 等，热处理要求淬火 53 57 HRC。主流道衬套应设置在模具对称中心位置上，并尽可能保证与相联接的注射机喷嘴同一轴心线。图图 5 5 主流道的位置主流道的位置主流道衬套的形式有两种：一是主流道衬套与定位圈设计成整体式，一般用于小型模具；二是主流道衬套与定位圈设计成两个零件，然后配合在固定在模板上。该模具尺寸较小，主流道衬套可以选用整体式。 设计出主流道衬套的尺寸如下图：4- -16图图 6 6 主流道的具体尺寸主流道的具体尺寸主流道衬套的固定形式如下图：图图 7 7 衬套的固定形式衬套的固定形式5.3 冷料井的设计在完成一次注射循环的间隔，考虑到注射机喷嘴和主流道入口这一段熔体因辐射散热而低于所要求的塑料熔体的温度，从喷嘴端部到注射机料筒以内约 1025mm 的深度有个温度逐渐升高的区域，这时才达到正常的塑料熔体温度。位于这一区域内的塑料的流动性能及成型性能不佳，如果这里相对较低的冷料进入型腔，便会产生次品。为克服这一现象的影响，用一个井穴将主流道延长以接收冷料，防止冷料进入浇注系统的流道和型腔，把这一用来容纳注射间隔所产生的冷料的井穴称为冷料井（冷料穴） 。5.3.1.主流道冷料井的设计主流道冷料井设计成带有摧杆的冷料井，底部由一根摧杆组成，摧杆装于摧杆固定板上，与摧杆脱模机构连用。冷料井的孔设计成倒锥形，便于将主流道凝料拉出。当其被摧出时，塑件和流料凝道能自动坠落，易于实现自动化操作。主流道冷料井的设计如下图所示：拉料杆动模板冷料井定模座板图图 8 8 主流道冷料井的设计主流道冷料井的设计- -175.3.2、分流道冷料井的设计 当分流道较长时，可将分流道的端部沿料流前进方向延长作为分流道冷料井，以储存前锋冷料，其长度为分流道直径的 1.52 倍。5.4 分流道的设计该模具为一模两腔的结构，应设置分流道。分流道的设计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。5.4.1 分流道的截面面形状常用分流道的截面面形状有圆形、梯形、U 字形和六角形等。要减少流道内的压力损失，则希望流道的截面积大，流道的表面积小，以减少传热损失，因此可用流道的截面积与周长的比值来表示流道的效率。圆形截面效率最高（即比表面最小） ，由于正方形流道凝料脱模困难，实际使用侧面具有斜度为 5 10的梯形流道。浅矩形及半圆形截面流道，由于其效率低（比表面大） ，通常不采用，当分型面为平面时，可采用梯形或 U 字型截面的分流道。从上述分析，为了减少流道的热量损失考虑到流道的效率，该模具分流道截面采用圆型截面。（1） 分流道的截面尺寸分流道的截面尺寸应根据塑件的成形体积、塑件壁厚、塑件形状、所用塑料的工艺性能、注射速率以及分流道的长度等因素来确定。A对于壁厚小于 3mm,质量在 200g 以下的塑件，可用下述公式确定分流道的直径：D = 0.2654W L2141其中 D流道直径（mm） ； W塑件的质量（g） ； L分流道的长度（mm） 。此式计算的分流道直径限于 3.2 9.5 mm。根据前面的计算数据，有D = 0.265 4.139 552141 1.5 （mm）故不在适应范围。- -18图图 9 9 分流道截面分流道截面B根据分流道截面形状与流动理论长度的关系和塑料成形工艺与模具设计表5-3，再考虑到 ABS 的成型工艺性能，可确定分流道直径为 6mm.因此，分流道截面形状如 9 图所示.C、分流道的长度分流道的长度应尽量短，且少弯折。分流道长度为L = (50 + 15) 2 = 110 （mm）D、分流道的表面粗糙度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，因此分流道的内表面粗糙度 Ra 并不要求很低，一般取 0.631.6m，这样表面稍不光滑，有助于增大塑料熔体的外层流动阻力。避免熔流表面滑移，使中心层具有较高的剪切速率。E、分流道的布置形式分流道的布置取决于型腔的布局，两者相互影响，该模具为一模两腔，采用平衡式布置。平衡式布置要求从主流道至各个型腔的分流道，其长度、形状、断面尺寸等都必须对应相等，达到各个型腔的热平衡和塑料平衡。因此各个型腔的浇口尺寸也可以相同，达到各个型腔均衡地进料。该模具分流道为圆形截面，在定模座板和定模板上都开有分流道。其形式如下图：- -19分流道动模板主流道衬套定模板定模座板图图 1010 分流道的设计分流道的设计F、分流道向浇口过渡部分的结构见下图：圆形分流道与矩形浇口的连接形式。图图 1111 浇口形状浇口形状5.5 浇口的设计浇口是连接分流道与型腔之间的一段细流道，它是浇注系统的关键部分。浇口的形状、数量、尺寸和位置对塑件质量影响很大。浇口的主要作用是：（1）型腔充满后，熔体在浇口处首先凝结，防止其倒流；（2）易于切除浇口凝料；（3）对于多型腔的模具，用以平衡进料；浇口的面积通常为分流道面积的 0.03 0.09。浇口的截面有矩形和圆形两种。- -20浇口长度约为 0.5 2 mm 左右。浇口的尺寸一般根据经验公式确定，取其下限值，然后在试模时逐步修正。5.5.1 浇口的形式及特点综合点浇口呼侧浇口两种浇口形式的优缺点，采用剪切浇口。因为塑件侧壁距离横浇道较远，因直接在侧壁进料是很难实现的，因此又增设了工艺输助浇口，从而使浇注系统进一步完善。这种浇口形式主要有以下优点：一是塑件表面无浇口痕迹，并且外表面无明显的熔接痕，所以外观质量较好。二是浇口的位置和数量可视塑件的质量而增加、减少或改变浇口的位置、模具修改也比较方便。三是在塑件顶出的同时，浇口剪断并脱落，可节省去毛刺工序，并有得于机床自动化。从塑料流程尽量一致的原则出发，采用了两个剪切浇口处都设有顶杆，用以切断剪切浇口，其工艺辅助浇口可手工去除。1.浇口尺寸的确定浇口结构尺寸可由经验公式，并由塑料模具技术手册之轻工模具手册之一中图 3-31 查得，浇口深度 h = 0.5 2.0h = n t = 0.8 取 h = 1 （mm）式中 h浇口深度（mm）; n塑料系数，由塑料性质决定； t塑件壁厚（mm）.浇口宽度 b = 1.5 5.0 取 b = 1.8 （mm）64. 130Anb式中 A塑件型腔表面积。浇口长度 l = 0.5 1.75为了去除浇口方便，浇口长度 l 也可取 0.72.5。所以可取 l = 1.0 （mm）注：其尺寸实际应用效果如何，应在试模中检验与改进。A.浇口位置的选择浇口位置的选择对塑件质量的影响极大。选择浇口位置时应遵循如下原则：避免塑件上产生缺陷；a 浇口应开设在塑件截面最厚处；b 有利于塑料熔体的流动；c 的利于型腔的排气；d 考虑塑件受力情况；e 增加熔接痕牢度；f 流动定向方位对塑件性能的影响；g 浇口位置和数目对塑件变形的影响；- -21h 校核流动比；i 防止型芯或嵌件挤压位移或变形。此外，在选择浇口位置和形式时，还应考虑到浇口容易切除，痕迹不明显，不影响塑件外观质量，流动凝料少等因素。6.6.浇注系统的平衡浇注系统的平衡对于中小型塑件的注射模具己广泛使用一模多腔的形式，设计应尽量保证所有的型腔同时得到均一的充填和成型。一般在塑件形状及模具结构允许的情况下，应将从主流道到各个型腔的分流道设计成长度相等、形状及截面尺寸相同（型腔布局为平衡式）的形式，否则就需要通过调节浇口尺寸使各浇口的流量及成型工艺条件达到一致，这就是浇注系统的平衡。1）分流道的平衡在多腔模具中，熔体在主流道与各分流道，或各分流道之间的体积流量是不会相同的，但可以认为他们的流速是相等的，以此达到各型腔同时充满的目的。为此各流道之间应以不同的长度或截面尺寸来达到流量不等，经分析可推导，可用下式进行平衡计算：212121QQddLL式中 Q1，Q2熔融树脂分别在流道 1 和流道 2 中的流量，cm3/s；d1,d2分流道 1 和分流道 2 的直径， cm;L1，L2分流道 1 和分流道 2 的长度，cm。上式没有考虑分流道转弯局部阻力的影响，以及模具温度不均的影响。实际上尚须对这些因素作校正，才能达到充模时间相等的目的。当分流道作平衡布置，且各型腔所需之填充量又相等时，则各流道的长度变化、长度尺寸等均应相同。2）浇口的平衡在多型腔非平衡分流道布置时，由于主流道到各型腔的分流道长度或各型腔所需填充流量不同，也可采用调整各浇口截面尺寸的方法，使熔融体同时充满各型腔。浇口平衡简称为 BGV（balanced gate value）,只要做到各型腔 BGV 值相同，基本上能达到平衡填充。对于多型腔相同制品的模具，其浇口平衡计算公式如下： BGV=LgLrSg式中 Sg浇口的截面积，mm2; Lg浇口的长度，mm; Lr分流道的长度，mm。- -22浇注系统设计时一般浇口的截面积与分流道的截面积之比 SG/SZ取 0.070.09。该模具，从主流道到各个型腔的分流道的长度相等，形状及截面尺寸都相同，显然是平衡式的。7.7.浇注系统断面尺寸计算浇注系统断面尺寸计算对工业上使用较合理的 30 多副注射模具，根据所用注射机的技术规格，作了几种塑料熔体的充模计算，结果认为主流道和分流道的剪切速率 =5 105 10s-1，浇口剪切速率 =104105 s-1，平衡系统的充模过程近似于等温流动。 =f（Q，Rn）的关系式可用如下的经验公式表达：23 . 3nRQ式中 熔体在流道中的剪切速率（s-1）Q熔体在流道中的体积流率（cm3/s）Rn浇注系统断面当量半径（cm）1）确定适当的剪切速率 浇注系统各段的 值如下：a)主流道： s=5 10s-1b）分流道： r=5 10 s-1c）点浇口： Q=105 s-1d）其它浇口：Q=5 105 104 s-12）确定体积流率 Q浇注系统中各段的 Q 值是不同的。（a） 主流道的 Qs根据模具成型塑件的体积和所用注射机的技术规格，由下式计算： (cm3/s)/PsQQ 式中 Qs主流道的体积流率 (cm3/s)；注射时间 （s） ；QP模具成型塑件的体积，通常取 QP = （0.50.8）Qn；Qn注射机的分称注射量。由塑料模具技术手册之轻工模具手册之一中表 3-10 ，可根据注射机的公称注射量查得注射时间=1.0s。所以=24.3064/124.3 (s)/PsQQ （b） 分流道的 QR和浇口处的 QG- -23对于多点进料的单腔模，或各型腔相同的多腔模，若分流道采用平衡式布置，则各分流道及浇口中的体积流率为：QR = QG = Qs /m (cm3/s)式中 QR，QG分流道或浇口中的体积流率 (cm3/s)； m分流道的数目。所以QR = QG =24.3/2=12.15 (cm3/s)由上述经验公式可算出（a） 主流道（mm）260. 253 . 33 .24snR（b） 分流道（mm）527. 25 . 03 . 315.12RnR（c） 浇口 （mm）740. 01003 . 315.12GnR以上浇注系统断面的确定也可以根据 QRn 关系曲线图直接查得。8.8.模架的确定和标准件的选用模架的确定和标准件的选用在学校作设计时，模架部分要自行设计；在生产现场设计中，尽可能选用标准模架，确定出标准模架的形式，规格及标准代号。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，尤其时对大型模具，这一点尤为重要。标准件包括通用标准件及模具专用标准件两大类。通用标准件如紧固件等。模具专用标准件如定位圈、浇口套、推杆、推管、导柱、导套、模具专用弹簧、冷却及加热元件，顺序分型机构及精密定位用标准组件等。由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，再结合标准模架，可选用标准模架 200L，其中 L 取 315mm，可符合要求。模架上要有统一的基准，所有零件的基准应从这个基准推出，并在模具上打出相应的基准标记。一般定模座板与定模固定板要用销钉定位；动、定模固定板之间通过导向零件定位；脱出固定板通过导向零件与动模或定模固定板定位；模具通过浇注套- -24定位圈与注射机的中心定位孔定位；动模垫板与动模固定板不需要销钉精确定位；垫快不需要与动模固定板用销钉精确定位；顶出垫板不需与顶出固定板用销钉精确定位。模具上所有的螺钉尽量采用内六角螺钉；模具外表面尽量不要有突出部分；模具外表面应光洁，加涂防锈油。两模板之间应有分模隙，即在装配、调试、维修过程中，可以方便地分开两块模板。分模隙常见形式如下：图图 1212 分模隙（分模隙（1 1）图图 1313 分模隙（分模隙（2 2）8.1 定模固定板（定模座板） （250 315，厚 25mm）主流道衬套固定孔与其为 H7/m6 过渡配合；通过 6 个 10 的内六角螺钉与定模固定板连接；定模垫板通常就是模具与注射机连接处的定模板。8.2 定模板（200 315，厚 25mm）上面的型腔为整体式；有四个型芯固定孔；- -25其导柱固定孔与导柱为 H7/m6 过渡配合。8.3、动模固定板（250 315，厚 25mm）用于固定型芯（凸模） 、导套。为了保证凸模或其它零件固定稳固，固定板应有一定的厚度，并有足够的强度，一般用 45 钢或 Q235A 制成，最好调质 230270HB；导套孔与导套为 H7/m6 或 H7/k6 配和；型芯孔与其为 H7/m6 过渡配合。8.4、动模板（200 315，厚 32mm）其注射机顶杆孔为 50mm；其上的推板导柱孔与导柱采用 H7/m6 配合。8.5、动模垫板（又称支承板） （200 315，厚 32mm）垫板是盖在固定板上面或垫在固定板下面的平板，它的作用是防止型腔、型芯、导柱或顶杆等脱出固定板，并承受型腔、型芯或顶杆等的压力，因此它要具有较高的平行度和硬度。一般采用 45 钢，经热处理 235HB 或 50 钢、40Cr、40MnB 等调质235HB，或结构钢 Q235Q275。还起到了支承板的作用，其要承受成型压力导致的模板弯曲应力。8.6、垫块（40 315，厚 63mm）8.6.1、主要作用：在动模座板与动模垫板之间形成顶出机构的动作空间，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。8.6.2、结构型式：可为平行垫块、拐角垫块。 （该模具采用平行垫块） 。8.6.3、垫块一般用中碳钢制造，也可用 Q235A 制造，或用 HT200，球墨铸铁等。8.6.4、垫块的高度计算：h垫块=h推出距离+h推板+h推杆固定板+ =15+16+20+12 =63（mm）式中 顶出行程的余量，一般为 510mm，以免顶出板顶到动模垫板。8.6.5、模具组装时，应注意左右两垫块高度一致，否则由于负荷不均匀会造成动模板损坏。8.6.7、推杆固定板（118 315，厚 16mm）固定推杆。- -268.6.8、推板（118 315，厚 20mm）9.9.合模导向机构的设计合模导向机构的设计注射模的导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种类型。导柱导向用于动、定模之间的开合模导向和脱模机构的运动导向。锥面导向机构用于动、定模之间的精密对中定位。9.1 机构的功用导向机构的功用(1)定位作用；(2)导向作用；(3)承载作用；A 定位机构的功用对于薄壁、精密塑件注射模，大型、深型腔注射模和生产批量大的注射模，仅用导柱导向机构是不完善的，还必须在动、定模之间增设锥面定位机构，有保持精密定位和同轴度的要求。当采用标准模架时，因模架本身带有导向装置，一般情况下，设计人员只要按模架规格选用即可。若需采用精密导向定位装置，则须由设计人员根据模具结构进行具体设计。此模具为小型模具，对精度要求也不是很高，所以不需要用定位机构，可直接由导向机构定位。9.2 导向结构的总体设计(1)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，防止导柱和导套压入后变形；(2)该模具采用 4 根导柱，其布置为等直径导柱不对称布置；(3)该模具导柱安装在动模固定板上，导套安装在定模固定板上；(4)为了保证分型面很好的接触，导柱和导套在分型面处应制有承屑板，即可削去一个面或在导套的孔口倒角；(5)各导柱、导套及导向孔的轴线应保证平行；(6)在合模时，应保证导向零件首先接触，避免凸模先进入型腔，导致模具损坏；(7)当动定模板采用合并加工时，可确保同轴度要求。- -279.3 导柱的设计(1)该模具采用带头导柱，且不加油槽；(2)导柱的长度必须比凸模端面高度高出 68mm；(3)为使导柱能顺利地进入导向孔，导柱的端部常做成圆锥形或球形的先导部分；(4)导柱的直径应根据模具尺寸来确定，应保证具有足够的抗弯强度（该导柱直径由标准模架知为 20；(5)导柱的安装形式，导柱固定部分与模板按 H7/m6 配合。导柱滑动部分按 H7/f7或 H8/f7 的间隙配合；(6)导柱工作部分的表面粗糙度为 Ra0.4m；(7)导柱应具有坚硬而耐磨的表面，坚韧而不易折断的内芯。多采用低碳钢经渗碳淬火处理或碳素工具钢 T8A、T10A 经淬火处理，硬度为 55HRC 以上或 45#钢经调质、表面淬火、低温回火，硬度 55HRC 以上。9.4 导套的设计(1)结构形式：采用带头导套（型） ，导套的固定孔与导柱的固定孔可以同时钻，再分别扩孔，以保证其配合精度；(2)导套的端面应倒圆角，导柱孔最好做成通孔，利于排出孔内剩余空气；(3)导套孔的滑动部分按 H8/f7 或 H7/f7 的间隙配合，表面粗糙度为 Ra0.4m。导套外径按 H7/m6 或 H7/k6 配合镶入模板；(4)导套材料可用淬火钢或铜（青铜合金）等耐磨材料制造，但其硬度应低于导柱的硬度，这样可以改善摩擦，以防止导柱或导套拉毛。9.5 导柱与导套的配合形式导柱与导套的配用形式要根据模具的结构及生产要求而定，该模具采用的配合形式如下图所示：- -28图图 9-19-1 导柱与导套的配用导柱与导套的配用10.10.脱模推出机构的设计脱模推出机构的设计(1)通常推杆装入模具后，其端面应与型腔底面平齐，或高出型腔底面0.050.10mm；(2)推杆与推杆固定板，通常采用单边 0.5mm 的间隙，这样可以降低加工要求，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；(3)推杆的材料常用 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为 Ra0.8。脱模阻力计算塑件壁厚与其内孔直径之比小于 1/20，为薄壁壳体形塑件，且塑件断面为矩环形，故所需脱模力的计算公式如下： )N(10)1 ()(cos81BKtgftLQ式中 E塑料的拉伸模量（MPa） （可由表查得 ABS 的拉伸模量为 1.91 1.98） ； 塑料成型平均收缩率(%)(可由表查得 ABS 成型平均收缩率为 0.4 0.7)；- -29 t塑件的平均壁厚（mm） ； L塑件包容型芯的长度（mm） ； 塑料的泊松比（可由表查得 ABS 的泊松比为 0.38） ； 脱模斜度（该模具脱模斜度选定为 2） ； f塑料与钢材之间的磨擦系数（可查得 ABS 与钢材的磨擦系数为 0.20 0.25） ； r型芯大小端平均半径（mm） ； B塑件在与开模方向垂直的平面上的投影面积(cm2)，当塑件底部上有孔时，10B 项应视为零； K1由 f 和决定的无因次数，可由下式计算：1cossin11fK也可根据塑料与钢材的磨擦系数和脱模斜度由表查得 K1=1.0070。代入计算，得 = 3.64 kNQ11.11.侧向分型抽芯机构的设计侧向分型抽芯机构的设计如图 14 所示弹簧抽芯机构，型芯处在定模一边。脱模时，可实现先由上示侧抽芯机构控制的抽芯动作，然后再实现塑件的脱模。侧型芯具体尺寸的确定。动模板滚轮侧型芯- -30图图 1414 侧型芯的抽芯方式侧型芯的抽芯方式1）侧抽芯的基本尺寸 根据模具的整体结构尺寸和抽芯机构抽芯距及抽芯力的计算，可确定抽芯机构型芯部分侧型芯的具体尺寸如下图：图图 1515 侧型芯侧型芯侧型芯外挡块的设计，形式如下图 16 所示。2）侧抽芯的导滑形式 采用圆形导滑孔，侧抽芯与导滑孔之间是间隙配合，配合精度可选 H8/f7 或 H8/f8，导滑孔硬度应达到 HRC5256。3）为了开之前，侧抽芯机构能够顺利地实现抽芯动作，需在型芯固定板上装 4 个对称布置的弹簧顶销。 （a）顶销为圆头销：材料 35 钢、热处理 4348HRC （b）弹簧的规格及尺寸：圆柱螺旋压缩弹簧：材料 65Mn、型号为 1.6 12 24 7类 此弹簧受变负荷作用，次数在 106次以上，最大工作负荷为 103.55N。4）该模具在开模时同由于弹簧顶销差距的作用，使得开模过程是先实现侧抽芯动作后再开模，因此不会造成塑件纵向开模时损坏的情况。- -31图图 1616 侧型芯挡块侧型芯挡块12.12.成型零件的设计成型零件的设计成型零件的结构设计主要是指构成模具型腔的零件，通常有凹模、型芯、各种成形杆和成形环。模具的成型零件主要是凹模型腔和底板厚度的计算，塑料模具型腔在成型过程中受到熔体的高压作用，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，更不能单纯凭经验来确定型腔壁厚和底板厚度。注射模具的成型零件是指构成模具型腔的零件，通常包括了凹模、型芯、成型杆等。凹模用以形成制品的外表面，型芯用以形成制品的内表面，成型杆用以形成制品的局部细节。成形零件作为高压容器，其内部尺寸、强度、刚度，材料和热处理以及加工工艺性，是影响模具质量和寿命的重要因素。设计时应首先根据塑料的性能、制件的使用要求确定型腔的总体结构、进浇点、分型面、排气部位、脱模方式等，然后根据制件尺寸，计算成型零件的工作尺寸，从机加工工艺角度决定型腔各零件的结构和其他细节尺寸，以及机加工工艺要求等。此外由于塑件融体有很高的压力，因此还应该对关键成型零件进行强度和刚度的校核。在工作状态中，成型零件承受高温高压塑件熔体的冲击和摩擦。在冷却固化中形成了塑件的形体、尺寸和表面。在开模和脱模时需要克服于塑件的粘着力。在上万次、- -32甚至上几十万次的注射周期，成型零件的形状和尺寸精度、表面质量及其稳定性，决定了塑件制品的相对质量。成型零件在充模保压阶段承受很高的型腔压力，作为高压容器，它的强度和刚度必须在容许范围内。成型零件的结构，材料和热处理的选择及加工工艺性，是影响模具工作寿命的主要因素。12.1 成型零件的选材对于模具钢的选用，必需要符合以下几点要求：1）机械加工性能良好。要选用易于切削，且在加工以后能得到高精度零件的钢种。2）抛光性能优良。注射模成型零件工作表面，多需要抛光达到镜面，Ra0.05m。要求钢材硬度在 HRC3540 为宜。过硬表面会使抛光困难。钢材的显微组织应均匀致密，极少杂质，无疵斑和针点。3）耐磨性和抗疲劳性能好。注射模型腔不仅受高压塑料熔体冲刷，而且还受冷热温度交变应力作用。一般的高碳合金钢可经热处理获得高硬度，但韧性差易形成表面裂纹，不以采用。所选钢种应使注塑模能减少抛光修模次数，能长期保持型腔的尺寸精度，达到所计划批量生产的使用寿命期限。4）具有耐腐蚀性。对有些塑料品种，如聚氯乙稀和阻燃性的塑料，必须考虑选用有耐腐蚀性能的钢种。根据塑件表面质量比较高决定模具表面质量更高这一事实，再依照上述标准，故笔者在设计成型零件(凹模)中选用了镜面钢 PMS。PMS（10Ni3CuAlVS）的供货硬度为 HRC30，易于切削加工。而后在真空环境下经过500550，以 510h 时效处理。钢材弥散析出复合合金化学物，使钢材硬化，具有HRC4045，耐磨性好且处理过程变形小。由于材质纯净，可作镜面抛光，还有较好的电加工及抗锈蚀性能。12.2 凹模部分的结构设计1）凹模的结构形式凹模可由整块材料制成，制成整体式凹模。凹模位于定模板上，因为模具为一模两腔的结构，所以需要采用两个型腔。2）凹模尺寸的计算为计算简便起见，凡是孔类尺寸均以其最小尺寸作为公称尺寸，即公差为正；凡- -33是轴类尺寸均以最大尺寸作为公称尺寸，即公差为负。（a）凹模径向尺寸计算凹模径向尺寸的计算采用平均尺寸法，公式如下：zscpMLSL431式中 凹模径向尺寸（mm） ；ML 塑件的平均收缩率（ABS 收缩率为 0.3%0.8，平均收
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