毕业设计（论文）-手机面框的注塑模设计[手机面板]（全套图纸）.doc

毕业设计说明书手机面框的注塑模设计Mobile Phone face casing injection mold design摘 要本文主要介绍了手机面框的注射模设计，其材料为ABS。根据ABS塑料的工艺特性和产品的使用要求，分析了手机面框的结构特点和成型工艺。通过应用软件对塑件进行模流分析的结果，可作为确定塑件的注射模结构以及工作过程的参考。采用pro/E软件进行3D分模，对模具进行了成型零部件、浇注系统、侧向抽芯机构、推出脱模机构及冷却系统的设计分析, 并生成了爆炸图。关键词：手机面框，注射模设计，模流分析全套图纸加153893706AbstractThis paper describes the injection mold design of the emergency light handle. The material of the emergency light handle is ABS. According to the processing property of ABS and the products operating requirement. The structure and manufacturability of the emergency light handle was analyzed. Through making use of MoldFlow software to flow simulate analyses an injection mould structure and its operating process was determined. Making use of UG system to set up 3D mold opening, designing the molding part, runner system cross range ejecting mechanism, reset mechanism and the cooling system, and generating the explosion map.KEY WORDS: emergency light handle, design of injection mould, moldflow analysis I目录摘 要IAbstractII第一章 绪论11.1塑料模具技术的发展现状和趋势11.2塑料制件的设计原则21.3注射模设计要点3第二章 模具设计42.1手机面板塑件成型工艺性分析42.1.1塑件结构分析42.1.2ABS塑料注射成型特性422设备与模架的选用62.2.1注塑机的确定62.2.2注塑机参数的校核82.3模具结构形式的拟定102.3.1分型面位置的确定102.3.2确定型腔数量及排列方式112.3.3模具结构形式的确定112.4浇注系统的设计112.4.1主流道设计112.4.2分流道设计132.4.3浇口设计142.4.4浇注系统的平衡162.5成型零件的尺寸计算172.5.1凹模的结构设计172.5.2凸模的结构设计202.6模架的选择292.6.1各模板尺寸的确定：292.6.2模架各尺寸的校核292.7侧向抽芯与分型机构的设计302.7.1斜导柱的设计302.7.2滑块的设计312.7.3滑槽的设计322.7.4楔紧块的设计322.7.5滑块定位装置的设计322.8推出与复位机构的设计322.8.1推出机构的设计322.8.2复位机构的设计342.9结构零部件的设计352.9.1支承零部件的设计352.9.2导柱导向机构的设计362.10排气与冷却系统的设计362.10.1排气系统的设计362.10.2冷却系统的设计37第三章 模具的试模与修模423.1注射机选定423.2试模用注塑料423.3试模工艺423.4试模423.5修模43致 谢44参 考 文 献44附件一 英文文献翻译45附件二 加工程序53附件二 加工程序第一章 绪论1.1塑料模具技术的发展现状和趋势模具是工业产品生产用的重要工艺装备，在现代工业中，60%90%的工业产品需要使用模具来盛型。模具加工、模具工艺也是材料成型的重要方式之一，与机械加工相比，具有工序少、材料利用率高、耗能低、生产性能好、生产效益高等众多优点。模具工业已成为工业发展的基础许多新产品的开发和研制在很大程度上都依赖于模具生产，特别是汽车、摩托车、轻工、电子、航空等行业尤为突出。塑料模具在人们的日常生活用品的生产中起着越来越重要的作用，汽车生产，通讯电子产品，家用电器电工机械产品，航天器材，建材等等对塑料注射模具发展要求也日渐提高。并且，塑料工业又是一个飞速发展的工业领域，世界塑料工业从20世纪30年代前后开始研制，到目前塑料产品系列化、生产工艺自动化，连续化以及不断开拓功能塑料新领域。模具设计是随工业产品零件的形状、尺寸与尺寸精度、表面质量要求以及其成型工艺条件的变化而变化的，所以每副模具都必须进行创造性的设计。模具设计的内容包括产品零件成型工艺优化设计与力学计算和尺寸与尺寸精度确定与设计等，因此模具设计常分为制件工艺分析与设计、模具总体方案设计、总体结构设计、施工图设计四个阶段。模具生产对工艺技术装备要求非常严格，美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”。近年来我国塑料模具业发展相当快，随着计算机技术的迅猛发展和普及，注塑模具CAD/CAE/CAM技术也随之推广。CAD/CAE/CAM技术的发展和应用使模具设计、加工的成本大大降低，效率则成倍提高，该技术在现代模具制造中发挥越来越重要的作用。塑料模具在塑料成型加工中占有非常重要的地位。模具生产技术也是衡量一个国家制造工艺水平的重要标志之一。从总体上看，塑料注射模具的基本发展趋势是朝高效率、高精度、高寿命方向发展。为了提高塑料制品生产效率，在模具结构上将向多型腔、自动装卸料、节能省料方向发展。为了充分发挥注塑机的潜力，发展了多层多腔模具，多工位多腔模具。热流道模具应用范围正在逐渐扩大。已发展应用于微型注射件，热敏性材料的注射成型等等，以及多层多腔注射模，热流道装置已成为专门的商业产品。测温控制系统的发展改善了注射件的尺寸精度和成型效率。冷却系统不单对型腔进行冷却，对滑块、型芯都进行冷却，从而构成空间的立体冷却系统。这些技术的应用，解决了注射成型中模温、模压、溢料等问题，使产品的内应力分布趋于合理，减少了废品率。在设计方法上，用计算机模拟塑料成型时的料流速度，温度控制，流动方式以及应力场的分布等，使模具达到最优的参数和结构选择，得到最佳的浇注系统和冷却系统，减少反复试模的工作量。在加工技术上，机械与电子技术日益密切结合，更多地采用数控、数显、计算机控制，如采用数控铣床、光学曲线磨床、高精度电火花加工机床和紧密镗床、数控雕刻机等高精度、高效率的加工设备。这使模具精度越来越多地由设备来保证，减少了对人工技巧的依赖性。新型电加工工艺已发展成为一种与其他工艺相结合的复合加工工艺。实现高层次的自动化是目前电火花加工的一个发展方向。喷雾电火花加工也是新近发展起来的电火花加工技术。这种新加工方法，对改变电火花加工后材料表面的金相属性有重要意义，在实际应用中有较大的价值。我国模具材料及应用技术较落后。塑料模具的设计、制造水平仅相当于先进工业国家70年代中期的水平；热处理工艺还停留在采用普通热处理方式，真空热处理工艺尚不完善。为使我国模具工业有较大发展，除加强加工与检测设备的研究外，对材料及其处理工艺的研究也应得到足够的重视。1.2塑料制件的设计原则塑料制件主要是根据使用要求进行设计。要想获得优质的塑件，塑件本身必须有良好的结构工艺性，这样不仅可使成型工艺得以顺利进行，而且能得到最佳的经济效益。塑件的设计视塑料成型方法和塑料品种性能不同而有所差异。塑件的设计原则是在保证使用性能、物理性能、力学性能、电气性能、耐化学腐蚀性能和耐热性能等前提下，尽量选用价格低廉和成型性能较好的塑料。同时还应力求结构简单、壁厚均匀、成型方便。在设计塑件时，还应考虑其模具的总体结构，使模具型腔易于制造，模具抽芯和推出机构简单。塑件形状有利于模具分型、排气、补缩和冷却。此外，在塑件成型后尽量不再进行机械加工。在塑料制件时，应考虑以下几点：a) 为了便于塑件从成型零件上顺利脱出，必须在塑件外表面沿脱模方向设计足够的斜度。一般斜度取30130。b) 在满足制件结构各使用要求的条件下，尽可能用较小的壁厚。并且同一塑件的壁厚应尽可能均匀一致，否则会因冷却和固化速度不均产生附加应力。c）加强肋的布置应考虑到其方向尽量与熔体充模流动方向一致，以避免熔体流动干扰、影响成型质量。d)制件的两相交平面之间尽可能以圆角过渡，避免因锐角而造成应力集中，同时采用圆角过渡可增加塑件的美观程度和增加塑件的强度。e)孔与孔的中心距应大于孔径（两者中的小孔）的2倍，孔中心至边缘的距离为孔径的3倍。孔周边的壁厚要加大，其值比与之相装配件的外径大20%40%，以壁免收缩应力所造成的不良影响。f)为增加塑件螺纹的强度，防止最外圈螺纹可能产生的崩裂或变形，应使其始末端留出一定距离。当考虑螺纹螺距收缩率时，塑件与金属螺纹的配合长度不能太长，一般不大于螺纹直径的1.5倍（或78牙）。g)塑件上标记的凸出高度不小于0.2mm，线条宽度一般不小于0.3mm，通常以0.8mm为宜。两条线的间距不小于0.4mm，边框可比字高出0.3mm以上。h)铰链部分厚度应减薄一般为0.20.4mm，且其厚度必须均匀一致，壁厚的减薄处应以圆弧过渡。1.3注射模设计要点a) 模具的结构和基本参数是否与注射机规格相匹配。b) 模具是否具有合模导向机构，机构设计是否合理。c) 分型面选择是否合理，有无产生飞边的可能，制品能否滞留在设有推出脱模机构的动模（或定模）一侧。d) 模腔的布置与浇注系统设计是否合理。浇口是否与塑料原料相适应，浇口位置是否恰当，浇口与流道的几何形状尺寸是否合适，流动比数值是否合理。e) 成型零部件结构设计是否合理。f) 推出脱模机构与侧向分型或抽芯机构是否合理、安全和可靠。它们之间或它们与其它模具零部件之间有无干涉或碰撞的可能，脱模板（推板）是否会与型芯咬合。g) 是否需要排气结构，如果需要，其设置情况是合理h) 是否需要温度调节系统，如果需要，其热源和冷却方式是否合理。温控元件是否足够，精度等级如何，寿命长短如何，加热和冷却介质的循环回路是否合理。i) 支承零部件装配关系是否合理。j) 外形尺寸能否保证安装，紧固方式选择得是否合理可靠，安装用的螺栓孔是否与注射动、定模固定板上的螺孔位置一致，压板槽附近的固定板上是否有紧固用的螺钉。第二章 模具设计2.1手机面板塑件成型工艺性分析2.1.1塑件结构分析手机面板属于小型塑件，如图2-1所示，其壁厚为1mm，其外形尺寸为 114mm55 mm5mm。要求塑件表面美观、光洁、无明显熔接痕、银丝和流痕，同时不产生明显的翘曲变形。塑件三侧均带有侧孔，塑件的侧孔都需采用侧抽芯机构；可设置三个侧型芯，利用滑块和斜导柱驱动，塑件底部朝里的凸起采用斜顶抽芯，这样便于分型。 图2-1 手机面板2.1.2ABS塑料注射成型特性(1) ABS塑料特性a) 物理性能：ABS外观为不透明呈象牙色粒料，其制品可着成五颜六色，并具有高光泽度。ABS相对密度为1.05左右，吸水率低。ABS同其他材料的结合性好，易于表面印刷、涂层和镀层处理。ABS的氧指数为1820，属易燃聚合物，火焰呈黄色，有黑烟，并发出特殊的肉桂味。b) 力学性能：ABS有优良的力学性能，其冲击强度极好，可以在极低的温度下使用；ABS的耐磨性优良，尺寸稳定性好，又具有耐油性，可用于中等载荷和转速下的轴承。ABS的耐蠕变性比PSF及PC大，但比PA及POM小。ABS的弯曲强度和压缩强度属塑料中较差的。ABS的力学性能受温度的影响较大。c) 热学性能：ABS的热变形温度为93118，制品经退火处理后还可提高10左右。ABS在-40时仍能表现出一定的韧性，可在-40100的温度范围内使用。(2) ABS塑料成型性能a) ABS的熔体流动性比PVC和PC好，但比PE、PA及PS差，与POM和HIPS类似；ABS的流动特性属非牛顿流体；其熔体粘度与加工温度和剪切速率都有关系，但对剪切速率更为敏感。b) ABS的热稳定性好，不易出现降解现象。c) ABS的吸水率较高，加工前应进行干燥处理。一般制品的干燥条件为温度8085，时间24h；对特殊要求的制品(如电镀)的干燥条件为温度7080，时间1818h。d) ABS制品在加工中易产生内应力，内应力的大小可通过浸入冰乙酸中检验；如应力太大和制品对应力开裂绝对禁止，应进行退火处理，具体条件为放于7080的热风循环干燥箱内24h，再冷却至室温即可。(3) ABS塑料注射成型工艺参数ABS塑料注射成型工艺参数如表2-1所示。表 2-1 ABS塑料注射成型工艺参数项目名称参数工艺参数温度压力时间螺杆转速(R/min)收缩率(%)后处理备注塑料名称注射机料筒温度/喷嘴温度/模具温度/注射压力/Mpa注塑时间/s保压时间/s冷却时间/s总周期/s方法温度/时间/SABS螺杆式150-210180-19050-7060-1002-55-105-1515-3030-600.5-0.8红外线烘箱700.3-1原料应预干燥0.5h以上22设备与模架的选用2.2.1注塑机的确定对于模具设计，必须首先选则合适的注塑机型号，以确定额定注射量、最大注射压力、最大锁模力、模具的安装尺寸及开模行程等技术规范后，才能进行下面真正的模具设计。根据塑件的形状及尺寸，计算其在分型面上的投影面积和塑件以及浇注系统的质量，计算所需锁模力、总注射物料量，然后初选设备。由于制品的由许多曲面构成，形状复杂，首先利用proe软件的分析工具中的投影面积功能对制品在分型面上的投影面积进行计算与测量。在proe软件里打开三维模型，利用分析测量功能对制品的表面积、体积、质量进行分析与计算。根据软件计算得出结果如下（参考文献1）： 塑件在分型面上的投影面积： 塑件体积：塑件密度：所以有塑件的质量为： 式（2.1）浇注系统的凝料在设计之前是不能确定准确的数值，但是可以根据经验按照塑件体积的倍来估算。由于本次设计采用的流道较为简单并且较短，因此浇注系统的凝料按塑料体积的倍来估算，故一次注入模具型腔塑料熔体的总体积（即浇注系统的凝料和2个塑件体积之和）为：根据计算得出的一次注入模具型腔的塑料总质量，有： 式（2.2）再从生产批量上考虑，该塑件的年产量应为较大，以约每年30万件，一周六个工作日来计算，一年的工作日约为3656/7=312.9天。假设采用一模两件生产方式，则每天需要完成的产量为：（件） 若每天的生产时间为10小时，则产品所需要的成型周期为：秒/件。同时根据产品本身的结构，所以本设计采用一模二腔的模具，并考虑塑件的收缩率为0.6%，实际所需ABS材料体积为 加上浇注系统及冷凝料材料体积约为 式（2.3）所以初选设备为海天注塑机HTF110X/1（A）型 其主要技术规格如下表2-2所示（参考文献2）。表2-2 设备主要技术规格名称参数额定注射量螺杆直径/注射压力/注塑速率/锁模力/顶出行程/移动模板行程/喷嘴圆弧半径/模具最大厚度/模具最小厚度/顶出力/拉杆空间/喷嘴直径/1473420681.21100120345104301503332.2.2注塑机参数的校核(1) 注射量的校核 要求注射量不超过注射机的最大注射量，注塑生产中，注塑机每一个成型周期向模具腔内注入的塑料熔体体积或质量称为塑件的注射量，其中包括浇注系统内所存留的塑料熔体体积，选择注塑机时，必须保证塑件的注射量小于注塑机的最大注射量的80%，最小注射量不小于注塑机注射量的50%，根据式 式（2.4） 其中式中： 注塑机最大注射量（cm3）；浇注系统凝料的质量或体积（cm3）单个制件质量或体积（cm3）；型腔数目（个）；注射机最大注射量利用系数，一般取0.8与比较，明显的注射机注射量满足要求。(2) 注射压力的校核塑料成型所需要的注射压力是由塑料品种、注射机类型、喷嘴形式、塑件形状以及浇注系统的压力损失等因素决定的。注射压力的校核是检验注射机的最大注射压力能否满足制品的成型要求。所选的塑料原料为ABS，制件结构合理，流体流动性能好，其注射压力在之间，其值在所选的注射机成型范围之内，满足要求。这里取，该注塑机的公称注射压力,注射压力安全系数，这里取，则：，所以，注塑机注射压力合格。(3) 锁模力的校核注射时塑料熔体充满型腔的时候，仍然存在较大的压力，它会使模具从分型面涨开，该压力等于塑件和浇注系统在分型面上不重合的投影面积之和乘以型腔的压力，它应小于注射机的最大锁模力，才能使注射时不发生溢料和涨模现象。塑件在分型面上的投影面积为： 式（2.5）浇注系统在分型面上的投影面积，即流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积数值，可以按照多型腔模的统计分析确定。是每个塑件在分型面上的投影面积的倍。由于本设计的的流道较为简单，分流道相对较短，因此流道凝料投影面积可以取小些。这里取。塑件和浇注系统的在分型面上的总投影面积为： 式（2.6）模具型腔的胀型力 式（2.7）式中，是型腔的平均计算压力值。是模具型腔内的压力，通常取注射压力的，大致范围为。对于粘度较大的精度较高的塑料制品应取较大值。ABS属于中等粘度塑料及有精度要求的塑件，故取。根据表2-2可得该注塑机的公称锁模力,锁模力安全系数为，这里取，则有：，所以，注射机锁模力合格。2.3模具结构形式的拟定2.3.1分型面位置的确定(1) 分型面的选择原则由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、镶件位置形状以及推出方式、模具制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在分型面的选择时应综合分析比较，从几种方案中优选出较为合理的方案。选择分型面时，应遵循以下几项基本原则：a）分型面应选在塑件外形最大轮廓处塑件在动、定模的方位确定后，其分型面应选在塑件外形的最大轮廓处，否则塑件会无法从型腔中脱出，这是最基本的选择原则。b）分型机的选择应有利于塑件顺利脱模 由于注射机的顶出装置在动模一侧，所以分型号的选择应尽可能使塑件在开模后留在动模一侧，这样有助于在动模部分设置的推出机构工作，若在定模内设置推出机构就会增加模具的复杂程度。c）分型面的选择应保证塑件的尺寸精度和表面质量 同轴度要求较高的塑件，选择分型面时最好把有同轴度要求的部分放置在模具的同一侧。d）分型面的选择应有利于模具的加工 通常在模具设计中，选择平直分型面居多。便于模具的制造，应根据模具的实际情况选择合理的分型面。e）分型面的选择应有利于排气 分型面的选择与浇注系统的设计应同时考虑，分型面应尽量设置在塑料融体流动方向的末端。(2) 手机面板分型面的确定分型面选在手机面板外形最大轮廓处。如图2-3所示。图2-3 手机面板A分型面2.3.2确定型腔数量及排列方式为了提高生产率和经济性，平衡浇注系统并保证塑件的精度，设计时要合理确定型腔数目和排列方式。分析塑件的结构特点并考虑所选注射机的型号， 将模具设计为一模二腔。侧孔向外排列以实现侧抽芯顺利进行，其型腔排列方式如图2-4所示。图2-4 型腔排列方式2.3.3模具结构形式的确定根通过塑件分析得知其外观质量要求不高，尺寸精度要求一般，结构不是太复杂。因此根据手机面板的结构，设计时采用单分型面模具即两板模。一模二腔，型腔做成哈夫块的形式，同时侧抽成型两个侧孔，塑件底部用作滑脚的凸起采用斜顶成型。2.4浇注系统的设计浇注系统的作用是，将来自注塑机喷嘴的熔融塑料输送到各型腔中。浇注系统的形状和尺寸将对熔融塑料的充填产生很大的影响。浇注系统设计得好，熔融塑料就能顺利地充满型腔；浇注系统设计不合理，则会出现型腔充填不满或塑件外观质量差、尺寸精度低等缺陷。浇注系统一般都由四部分组成：主流道、分流道、浇口、冷料穴。对浇注系统设计的具体要求是:对模腔的填充迅速有序，可同时充满各个型腔;对热量和压力损失较小，尽可能消耗较少的塑料;能够使型腔顺利排气;浇注系统凝料容易与塑料分离或切除;不会使冷料进入型腔，浇口痕迹对塑件外观影响很小。2.4.1主流道设计主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具浇口套接触处开始到分流道为止的塑料熔体的流动通道，是熔体最先流进模具的部分，它的形状与尺寸对塑料熔体的流动速度和充模时间有较大的影响，因此，必须使熔体的温度降和压力损失最小。a) 主流道尺寸主流道的长度：因为本设计中为一模两腔，采用的模具相对较为大，故取约根据所选注射机，则有：主流道小端尺寸为： 式（2.8）主流道球面半径为： 式（2.9）主流道锥角取为：主流道大端尺寸为： 式（2.10）球面配合高度：。主流道的凝料体积 式（2.11）主流道当量半径： 式（2.12）b) 主流道配合形式主流道衬套为标准件可选购。主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，易磨损。对材料的要求较严格，因而尽管小型注射模可以将主流道浇口套与定位圈设计成一体，但考虑上述因素通常仍然将其分开来设计，以便于拆卸更换。同时也便于选用优质钢材进行单独加工和热处理。设计中常采用碳素工具钢（T8A或者T10A），热处理淬火表面硬度为5055HRC。本设计的主流道衬套与定模板采用采用碳素工具钢T8A，过渡配合,如图2-5所示：图2-5主流道配合形式图2-6 主流道衬套c) 浇口套形式选用A型结构如图2-6所示。d) 浇口套球面尺寸设计的模具时，浇口套内主流道始端的球面必须比注射机球面半径略大一些,即R比r大12mm；主流道的小端直径要比喷嘴直径略大，即D比d大0.51mm。设计中R取12mm（r=10mm），D取3.5mm(d=3mm)。e) 定位环尺寸为了使模具在注射机上安装准确、可靠，定位环的设计非常关键。定位环的外径尺寸必须与注射机的定位孔尺寸相匹配，为了使模具主流道的中心线与注射机喷嘴的中心线重合，通常采用间隙配合。定位环的基本直径为100mm，一部分用于压紧主流道衬套，一部分与注射机上的定位孔配合，模具定模板上的定位环与注射机的定位环孔要有松动的间隙配合为H11/h11，定位圈装配高度为7mm，总高为12mm。2.4.2分流道设计在多型腔或单型腔多浇口（塑件尺寸大）时应设置分流道，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获得平稳流态的过渡段。因此分流道设计应满足良好的压力传递和保持理想的充填状态，并在流动过程中压力损失尽可能小，能将塑料熔体均衡地分配到各个型腔。(1) 分流道布置形式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分配到各个型腔，因此，采用平衡式分流道。(2)分流道长度(3)分流道形状、截面尺寸及剪切速率校核a）形状及截面尺寸 本设计的分流道设置在分型面上定模一侧，截面形状采用加工工艺性比较好且热量损失和阻力损失均不太大的半圆形截面。b）分流道的当量直径 因为该塑件的质量，则有分流道的当量直径为： 式（2.13）c）分流道的截面尺寸 根据当量面积相等可得，故有，在本设计中取为,即。d）凝料体积分流道的长度分流道截面积。 式（2.14）凝料体积。 式（2.15）e）校核剪切速率查表可得注射时间：。流道体积流量： 式（2.16）由公式可得剪切速率为： 式（2.17）该分流道的剪切速率处于浇口主流道和分流道的最佳剪切速率，故该分流道内的熔体剪切速率是合格的。(4) 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，只有内部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不宜太小，以防将冷料带入型腔，一般取1.6m左右即可，这样表面稍不光滑，可增大外层塑料熔体的流动阻力，有助于塑料熔体的外层冷却皮层固定，减小流速，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。此外，为了有利于塑料的流动和填充，防止产生反压力，消耗动能，分流道与浇口的连接处既在浇口进料口端导圆过渡。2.4.3浇口设计浇口是模具浇注流道的最后一部分，它一端与浇注流道中的其他流道相连接，熔融材料就是从这端流入浇口的；它的另外一端直接与模具型腔相连接，这一端非常重要，如果与模具的型腔接触面积过大，将直接导致生成的零件与设计的零件条件不相符；但是如果与模具型腔接触太小，可能导致熔融材料无法及时补充进入模具型腔，前面的已经冷却凝固，而后面的熔融材料还没有补充进来，造成产品充填不足，导致零件产品出现缺陷。（1） 选择浇口类型 浇口的形式有很多种，直浇口、侧浇口、扇形浇口、点浇口等，每种浇口都有其自己实用的情况。综合分析,本设计采用侧浇口,与其它浇口相比，它有许多优点，如便于机械加工，易保证加工精度，而且试模时浇口的尺寸容易修整，适于各种塑料品种，容易调整到最佳的工艺状态。（2） 浇口的位置浇口的位置选择是非常重要的，最好能够保证材料能够同时均匀的填满整个模具型腔，浇口与模具型腔的接触位置也需要注意，最好是平面接触。初步试模后还需进一步修改浇口尺寸，无论采用何种浇口，其开设位置对塑件成型性能及质量影响很大，因此合理选择浇口的开设位置是提高质量的重要环节，同时浇口位置的不同还影响模具结构。总之要使塑件具有良好的性能与外表，一定要认真考虑浇口位置的选择，通常要考虑以下几项原则：a）尽量缩短流动距离；b）浇口应开设在塑件壁厚最大处；c）必须尽量减少熔接痕；d）应有利于型腔中气体排出；e）考虑分子定向影响；f）避免产生喷射和蠕动；g）浇口处避免弯曲和受冲击载荷；h）对外观质量的影响; (3) 浇口结构结构尺寸的确定根据参考文献1及参考文献7取得侧浇口尺寸：计算侧浇口的深度：式中，是塑件壁厚，这里；是塑料成型系数，对于ABS，其成型系数。在工厂进行设计时，浇口深度常常先取小值，以便在今后试模时发现问题进行修模处理，故此处浇口的深度取，即。计算侧浇口的宽度： 式（2.19）式中，是塑料成型系数，对于ABS其；是凹模的内表面积（约等于塑件的外表面面积）。计算侧浇口的长度：侧浇口的长度一般选用，这里取。（4）侧浇口的剪切速率校核计算浇口的当量半径。由面积相等可得，由此矩形浇口的当量半径。确定注射时间：查表可取t=1.6s；计算浇口的体积流量： 式（2.20）计算浇口的剪切速率： 式（2.21）该侧浇口的剪切速率处于浇口与分流道的最佳剪切速率之间，所以，浇口的剪切速率校核合格。(5) 冷料穴的设计冷料穴主要是用来储藏在注射间隔时期内由于喷嘴端部温度低而构成的所谓冷料渣，以及用它来拉出凝固在浇口的塑料。前锋冷料接触冷模而使料温下降，如果让这部分温度已经下降的塑料流入型腔，则无论从物理性能或外观质量来看均不甚好，所以需要设置一个冷料穴。冷料穴应设置在浇道中塑料流动方向的转折处，以便将冷料导入穴中存留起来。通常可按装配图中实线所示的形式在塑料前进的方向延长线处设置冷料穴。如果按虚线所示的方向设置冷料穴，则起不到存留冷料的作用。冷料穴的长度通常是浇道直径的1.52倍。如果冷料穴长度过短，则部分冷料将流入到型腔，会在成型件上出现冷料斑或其它表面缺陷。对进料口也一样要在进料口或直浇口的延长线处设置冷料穴，让冷料留入穴中。分析了主流道、分流道形状尺寸位置以及分型面的形式，现采用以下冷料穴和拉料杆形式，尺寸部分详细见装配图和零件图。2.4.4浇注系统的平衡对于一模多腔的中小型塑件的注射模具，设计时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，应力求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，否则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。本套模具采用平衡式浇注系统，即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。2.5成型零件的尺寸计算模具的成型零件是塑料模具设计的核心部分，由型腔、型芯、成型滑块、螺纹型芯、型环、成型顶杆以及可以活动的型芯镶件滑块等组成。模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件称为成型零件，成型零件工作时，直接与塑料接触，塑料熔体的高压、料流的冲刷，脱模时与塑件间还发生摩擦。因此，成型零件要求有正确的几何形状，较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度，较高的强度、刚度及较好的耐磨性能。此外，设计时成型零件还要求结构合理，制造简单、易于保证精度、模具制造成本低。设计成型零件时，应根据塑料的特性和塑件的结构及使用要求，确定型腔的总体结构，选择分型面和浇口位置，确定脱模方式、排气部位等，然后根据成型零件的加工、热处理、装配等要求进行成型零件结构设计，计算成型零件的工作尺寸，对关键的成型零件进行强度和刚度校核。2.5.1凹模的结构设计（1）凹模径向尺寸的计算1） 因为在的范围内，所以有 式（2.22）2） 因为在的范围内，所以有 式（2.23）3） 因为在的范围内，所以有 式（2.24）4） 因为在的范围内，所以有 式（2.25）5） 因为在的范围内，所以有 式（2.26）6） 因为在的范围内，所以有 式（2.27）7） 因为在的范围内，所以有 式（2.28）8） 因为在的范围内，所以有 式（2.29）9） 因为在的范围内，所以有 式（2.30）10） 因为在的范围内，所以有 式（2.32）11） 因为在的范围内，所以有 式（2.33）12） 因为在的范围内，所以有 式（2.34）13） 因为在的范围内，所以有 式（2.35）（2）凹模深度尺寸的计算1) 因为在的范围内，所以有 式（2.36）2) 因为在的范围内，所以有 式（2.37）2.5.2凸模的结构设计（1）凸模径向尺寸的计1） 因为在的范围内，所以有 式（2.40）2） 因为在的范围内，所以有 式（2.41）3） 因为在的范围内，所以有 式（2.42）4） 因为在的范围内，所以有 式（2.43）5） 因为在的范围内，所以有 式（2.44）6） 因为在的范围内，所以有 式（2.45）7） 因为在的范围内，所以有 式（2.46）8） 因为在的范围内，所以有 式（2.47）9） 因为在的范围内，所以有 式 （2.48）10） 因为在的范围内，所以有 式（2.49）11） 因为在的范围内，所以有 式（2.50）12） 因为在的范围内，所以有 式（2.51）13） 因为在的范围内，所以有 式（2.52）14） 因为在的范围内，所以有 式（2.53）15） 因为在的范围内，所以有 式（2.54）16） 因为在的范围内，所以有 式（2.55）17） 因为在的范围内，所以有 式（2.56）18） 因为在的范围内，所以有 式（2.57）19） 因为在的范围内，所以有 式（2.58）20） 因为在的范围内，所以有 式（2.59）21） 因为在的范围内，所以有 式（2.60）22） 因为在的范围内，所以有 式（2.61）23） 因为在的范围内，所以有 式（2.62）24） 因为在的范围内，所以有 式（2.63）25） 因为在的范围内，所以有 式（2.64）26） 因为在的范围内，所以有 式（2.65）27） 因为在的范围内，所以有 式（2.66）28） 因为在的范围内，所以有 式（2.67）29） 因为在的范围内，所以有 式（2.68）30） 因为在的范围内，所以有 式（2.69）31） 因为在的范围内，所以有 式（2.70）（2）凸模深度尺寸的计算(1) 因为是在的范围内，所以有 式（2.71）(2) 因为是在的范围内，所以有 式（2.72）(3) 因为是在的范围内，所以有 式（2.73）(4) 因为是在的范围内，所以有 式（2.74）(5) 因为是在的范围内，所以有 式（2.75）（6） 因为是在的范围内，所以有 式（2.76）（7） 因为是在的范围内，所以有 式（2.77）（8） 因为是在的范围内，所以有 式（2.78）（9） 因为是在的范围内，所以有 式（2.79）（10） 因为是在的范围内，所以有 式（2.80）（11） 因为是在的范围内，所以有 式（2.81）（12） 因为是在的范围内，所以有 式（2.82）2.6模架的选择根据型腔的布局可看出，型腔嵌件分布尺寸为27018065，又根据型腔侧壁最小厚度，再考虑到导柱、导套及连接螺钉布置应占的位置和采用推杆推出等各方面问题，确定选用模架为龙记模胚序号为3040，模架结构为AI的形式，如图2-7所示（参考文献3）。图2-72.6.1各模板尺寸的确定：1） A板尺寸。A板是定模型腔板，塑件高度为,考虑到要在模板上还要开设冷却水道，还需要留出足够的距离，故A板厚度取。2） B板尺寸。B板是型芯固定板，初步取其尺寸为。3） C板尺寸。垫块=推出行程+2.6.2模架各尺寸的校核根据所选注射机来校核模具设计的尺寸。1） 模具平面尺寸（拉杆间距），校核合格。2） 模具高度尺寸，（模具的最大厚度和最小厚度），校核合格。3） 模具开模行程。注射机的开模行程是受合模机构限制的，注射机的最大开模行程必须大于脱模距离，否则塑件无法从模具中取出。对于单分型面注射模具，校核公式为：注塑机开模行程与模厚无关时的校核： 式（2.83） 注射机最大开模行程（）；推出距离()；塑件高度，包括浇注系统在内()；注射机最大开合模行程为，实际合模行程为，所以模具所需要的开模距离与注射机的最大开合模行程相适应。综上分析，本副模具与所选的注射机完全相互适应，模具的最大注射量、最大注射压力、最大锁模力、模具安装尺寸及开模行程都在所选的注射机技术规格之内。因此，所选的海天注塑机完全能够符合本次模具设计要求。2.7侧向抽芯与分型机构的设计当在注射成型的塑件上与开合模的方向不同的内侧或外侧具有孔、凹穴或凸台时，塑件就不能直接由推杆等推出机构推出脱模，此时，模具上成型该处的零件必须制成可侧向移动的活动型芯，以便在塑件脱模推出之前，先将侧向成型零件抽出，然后再把塑件从模内推出，否则就无法脱模。根据本塑件的结构，塑件侧孔的成型采用滑块抽芯机构需要利用斜导柱提供侧抽力该结构多用于有局部侧孔或侧凹不能直接随主分型面脱模成型的部位。2.7.1斜导柱的设计（1）斜导柱的结构形式斜导柱的结构形式如图2-13所示。斜导柱末端做成凸肩形，固定于楔紧块内，与楔紧块内的安装孔采取H7/k7的过盈配合，右边为完成抽芯所需工作部分长度，斜导柱的倾斜角为15，滑块与斜导柱工作部分采用H8/f7动配合。（2）斜导柱长度计算a) 抽芯距的确定根据塑件上的侧孔的深度为则抽芯距 ，实际取 。b) 斜导柱直径的确定根据抽芯力 式（2.84）式中脱模斜度（度）； 摩擦系数； 塑件单位面积上对型芯的包紧力（N）；单个塑件包络型芯的面积（mm2）；则有抽芯力为：两个侧型芯的抽芯力根据参考文献【2】得最大弯曲力是，斜导柱的直径为，实际取斜导柱直径 。斜导柱固定部分大端直径 。c）斜导柱长度的确定斜导柱的总长为 式(2.85)式中 斜导柱长度（）；斜导柱固定部分大端直径（）；斜导柱固定板厚度（）； 斜导柱工作部分的直径（）；侧向抽芯距（）；代入数据计算得： 实际取图2-8 斜导柱d）斜顶板的确定 类似于斜导柱的分析方法，在此不再赘述，取斜角为，总长为。2.7.2滑块的设计滑块是斜导柱侧向分型与抽芯机构中的一重要零部件，一般情况下，它与侧向型芯组合成滑块型芯；本设计采用整体式滑块。在侧向分型与抽芯过程中，塑件的尺寸精度和滑块移动的可靠性都要靠其运动的精度来保证。滑块的底部T形来定位，与导滑槽的配合为H8/f7，这样侧型芯的中心与T形导滑面较近，抽芯时滑块稳定性较好。2.7.3滑槽的设计对导滑槽与滑块的配合要求是运动平稳，不宜过分松动，亦不宜过紧。采用T型导滑槽，做成整体式直接在动模板上铣T型槽。导滑槽与滑块的配合为动配合H8/f7。导滑表面应有足够的硬度(HRC52-56)。2.7.4楔紧块的设计注射成型时，型腔内的熔融塑料以很高的压力作用在侧型芯上，从而使滑块后退产生位移，滑块的后移将作用到斜导柱上，导致斜导柱产生弯曲变形；另一方面，由于斜导柱与滑块上的斜导孔用较大的间隙配合，滑块的后移也会影响塑件的尺寸精度，所以，合模注射时，必须要设置锁紧装置锁紧滑块，常用的锁紧装置为楔紧块。楔紧块的斜角为18，楔紧块用销钉定位，用螺钉固定于模板的外侧面上的形式，制造装配简单。2.7.5滑块定位装置的设计滑块与斜导柱的分别工作在模具动、定模两侧的侧抽芯机构开模后，