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电器外壳注射模设计【注塑模】【17张CAD图纸】

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关键词：: 电器外壳注射模设计注塑 cad图纸

资源描述：

电器外壳注射模设计

42页 14000字数+说明书+任务书+开题报告+17张CAD图纸【详情如下】

任务书.doc

动模座板.dwg

动模板.dwg

型腔板.dwg

型芯.dwg

定模座板.dwg

定模板.dwg

推板.dwg

滑座.dwg

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摘要

塑料模具是当今工业生产中利用特定的形状，通过一定的方式来成型塑料制品的工艺装备或工具，它属于型腔模范畴。而注塑模具是其中发展较快的种类。因此，研究注塑模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很大意义。本设计主要进行了电器外壳的注塑模设计。设计过程中介绍了注射成型的基本原理，对注塑产品提出了基本的设计原则。确定了分型面，浇注系统和排气系统等。计算了成型零部件的尺寸。由于制品圆周侧壁上有一个通孔，需采用侧抽芯机构来实现。通过本次毕业设计，使我对注塑模具有了更深一层的认识，了解了模具结构和工作原理。同时也熟练掌握了绘图软件的使用，注意到设计过程中的某些细节问题，也培养了做事的耐心。

关键词：塑料模具；注塑模；侧抽芯

ABSTRACT

Plastics Mold is a technology equipment or tool .It is use of a specific shape ,through a certain approach to form plastic products at today industrial production .It belongs to die cavity areas .the injection mold is one of the type of rapid developments .therefore, the study of injection mold to the understanding of production process and improve the product quality have a great significance. This paper discuss the designing of the injection mold for a electric shell.this design main introduced the basic principe of design on the injection mold ,specially proposed the basic principle of have a better performance to forming ,determined the type face ,such as the pouring system and exhaust systems and so on ,calaulate the size of the molding components .There are one holes at product circular wall ,so that ,It must be use side core pulling bodies to achieve . though this design ,I have the deeper understanding of the structure and working principle of the injecting mold .in the meantime ,I master the use of graphics software noting the some of the details .at the process of designing cultivate a work patience.

KEY WORDS : Plastic Molds ； Plastic Injection Mould； side pumped core.

摘要1

ABSTRACT2

目录3

1 塑料成型工艺性分析5

1.1 塑件的分析5

1.2 材料的成型工艺性能5

1.3 PE的注射工艺过程及工艺参数6

1.4PE（聚乙烯）成型的条件7

2 拟定模具的结构形式和初选注射机8

2.1 分型面的选择8

2.2 注射机的选择与校核9

2.2.1 注射机的选择9

2.2.2 注射机的校核10

2.2.3 型腔数目的确定与排列形式11

3 浇注系统的设计14

3.1 主流道设计14

3.2 冷料穴的设计16

3.3 分流道设计16

3.4浇口设计18

4 排气系统设计20

5 成型零件结构设计21

5.1 凹模的结构设计21

5.2 凸模的结构设计21

5.3 成型零件工作尺寸计算22

6成型零件的制造工艺29

6.1定模型芯的制造工艺29

7 模具加工工艺流程30

8 导向机构的设计32

9 脱模机构的设计33

10 模温调节与冷却系统设计34

10.1 模温对塑件质量的影响34

10.2 模温对生产效率的影响34

10.3 冷却系统的设计原则35

10.4 冷却系统的计算36

11模体设计38

参考文献39

致谢40

1.1 塑件的分析

⑴塑件的尺寸较小，精度等级一般，性能要求一般，为大批量生产，采用一模四腔来提高生产率，制品不进行二次加工。

⑵浇口采用潜伏浇口，适用于一模四腔，大大提高生产率，浇口截面为圆形。

⑶为了方便加工和热处理，型腔与型芯部分采用镶拼结构。1.2 材料的成型工艺性能

塑件材料采用PE，PE的主要工艺性能有：

聚乙烯属于结晶型，流动性很好的热塑性塑料。

性能特点：化学稳定性好，耐寒性差，光、氧作用下易降解，机械性能比聚乙烯好。

成型特点：

⑴结晶性料，吸湿性小，可能发生熔体破裂，长期与热金属接触易发生分解；

⑵冷却速度慢，模具宜设浇冷料井与并有冷却系统；

⑶成形收缩范围大，收缩率大，易发生缩孔、凹痕、熔接痕；

⑷加热时间不要太长，佛则会发生分解，烧伤

⑸塑件要壁厚均匀，避免缺口、尖角，以防应力集中；

使用温度：10℃～120℃

模具成型注意事项：因有“铰链”特性，注意浇口位置设计；防缩孔，变形；收缩率为1.5～3.0%

主要用途：板、片、透光薄膜、绳、绝缘零件、日用品等。

1.3 PE的注射工艺过程及工艺参数

⑴本塑件由PE（聚乙烯）注塑而成，因其壁厚t=3mm 属于厚壁零件；通过Pro/E对零件处理，由软件取得体积为: V=1059mm3

本设计采用PE，查附表C得： = 0.90g/cm3`

塑件质量为：M=v= 0.941×1059×10 = 10G

塑件精度等级为：IT8

⑵该塑件尺寸较小，一般精度等级，为降低费用，采用一模多腔，并不对制品进行后加工处理。

表1 PE的性能指标

性能指标参数

密度（㎝）

比体积

吸水率

收缩率S

熔点t（C）

热变形温度t（C）

抗拉屈服强度（）

抗弯强度（）

冲击韧度

硬度HB

体积电阻系数（）>

击穿强度

模具温度t（C）

1.4PE（聚乙烯）成型的条件

注射机类型：螺杆式

预热和干燥：温度 70~80

时间 1~2

料筒温度后段 140~160

中段 -

前段 170~200

模具温度 80~90

注射压力 60~70

成型时间注射时间 15~60

高压时间 0~3

冷却时间 15~60

总周期 40~130

螺杆转速 -

模体也称模架，是注射机的骨架和基本，模具的每一部分但寄生其中，通过他把模具的每一部分有机的联系在一起。模架一般由定模座（或叫定模底板）、定模固定板（或叫定模板）、动模固定板（或叫型芯固定板）、支撑板（或叫动模垫板）、垫块（或叫垫脚、模脚）、动模座板（或叫动模底板）、推板（或叫推出底板）、推杆固定板、导柱、导套、复位杆等组成。另外，根据需要，还有特殊结构的模架，如点浇口模架、带脱模板的模架。

⑴固定板与支撑板

固定板有动模固定板（或型芯固定板）与定模固定板以及推杆固定板，其作用是用来固定型芯（或凸模）、凹模、导柱、导套、推杆等，因此要有一定发厚度及强度。一般用45号钢制成，最好经调质235HB。

支撑板是垫在动模固定板下面的平板，其作用是防止型芯（凸模）、导柱、导套脱落，并承受一定的弯曲应力，因此应具有较高的平行度和硬度。一般用45号钢，经热处理235HB，或50、40Gr、45Mn2经调质235HB，或直接用Q235～Q275，一般使用前者。

⑵垫块

垫块一般用中碳钢制成，也可用A3钢，或HT200、球铁等。

垫块的高度一般为：

H=34+25+32+9

H=100mm

式中，h推出——塑件应推出的高度（mm）；

h推固——为推杆固定板的厚度（mm）；

h推板——为推板厚度（mm）；

h挡销——为挡销的长度（mm）；

模具组装时，应注意垫块高度应一致，否则由于负荷不均会造成动模板损坏。

垫块与动模座板或支撑板之间直接连接时，一般不需设定位销，但三者之间才用间接连接时，要用螺钉与定位销连接。

本设计采用315L（P）模架

参考文献

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[4] 戈晓岚，洪琢.机械工程材料[M].北京：中国林业出版社，2006.

[5] 朱张校.工程材料[M].北京：清华大学出版社，2003.

[6] 王卫卫.材料成形设备[M].北京：机械工业出版社，2007.

[7] 翁其金，徐新成.冲压工艺及冲模设计[M].北京：机械工业出版社，2004.

[8] 陈嘉真.塑料成型工艺及模具设计[M].北京：机械工业出版社，1995.

[9] 二代龙震工作室 .Pro/SHEETMETAL Wildfire钣金设计[M].北京：电子工业出版社，2004.

[10] 《ProCAST 铸造模拟》(ProCAST)V2005[Bin]. /2006/12/04/0000130643.html，2009-2-10.

[11] 单岩，王蓓，王刚. Moldflow模具分析技术基础(CAD实用技术) [M].北京：清华大学出版社，2004.

[12] 《dynaform用户手册》详细信息./training/42deaaba-550d-4c61-82c3-7eb9c601559f，2009-2-10.

内容简介：: 湖南工学院2011届毕业设计（论文）课题任务书系：机械工程专业：材料成型与控制工程指导教师何鹤林学生姓名谢卢冰课题名称电器外壳注射模设计内容及任务（1）对电器外壳进行工艺分析，根据塑件的材料、形状与尺寸要求确定合适的成型工艺、选择相应的成型设备和成型工艺参数，完成成型模具的总体设计；（2）模具零件的设计和装配图及主要零件图的出图；（3）整套模具的检查修改，编写模具的设计计算说明书。研究手段主要运用冲压模课程和其它有关先修课程的理论及生产实践的知识去分析和解决模具设计问题，通过计算，运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料等，使用AutoCAD和Pro/e绘图软件对设计的模具进行绘图。拟达到的要求或技术指标按任务书要求完成规定的任务，撰写设计说明书（论文），一律采用计算机编辑。内容包括设计的意义与作用、设计方案选择和计算、主要零件的受力分析和强度校核、经济技术分析等。写出不少于400字的中文摘要；至少翻译一篇本专业外文文献（10000个以上印刷符号），并附译文。需完成不少于3张零号图纸的结构设计图、装配图和零件图，其中应包含一张以上用计算机绘制的具有中等难度的1号图纸，同时至少有折合1号图幅以上的图纸用手工绘制，查阅到10篇以上与题目相关的文献，按要求格式独立撰写不少于12000字的设计说明书。进度安排起止日期工作内容备注（1）2010年10月12月收集资料，确定选题；（22011年1月21日 2月28日完成开题报告2011年3月1日4月30日进行工艺及结构设计、绘制装配草图、零件草图以及中期检查；2011年5月1日5月31日图纸及说明书定稿；2011年6月1日6月10日毕业设计答辩。主要参考资料1 中国纺织大学工程图学教研室.画法几何及工程制图(第四版)M.上海：上海科学技术出版社，1997.2 孙文焕.机械CAD/CAM技术概论M.西安：西安电子科技大学出版社，1995.3 向华，洪光英，张渝.三维动画制作M.北京：电子工业出版社，2005.4 戈晓岚，洪琢.机械工程材料M.北京：中国林业出版社，2006.5 朱张校.工程材料M.北京：清华大学出版社，2003.6 王卫卫.材料成形设备M.北京：机械工业出版社，2007.7 翁其金，徐新成.冲压工艺及冲模设计M.北京：机械工业出版社，2004.8 陈嘉真.塑料成型工艺及模具设计M.北京：机械工业出版社，1995.9 二代龙震工作室 .Pro/SHEETMETAL Wildfire钣金设计M.北京：电子工业出版社，2004.10 ProCAST 铸造模拟(ProCAST)V2005Bin. /2006/12/04/0000130643.html，2009-2-10.11 单岩，王蓓，王刚. Moldflow模具分析技术基础(CAD实用技术) M.北京：清华大学出版社，2004.12 DiEdifice模拟软件下载专区中国铸造模拟分析网./frame.php?frameon=yes&referer=http%3A/forumdisplay.php%3Ffid%3D57，2009-2-10.13 dynaform用户手册详细信息./training/42deaaba-550d-4c61-82c3-7eb9c601559f，2009-2-10.教研室意见年月日系主管领导意见年月日湖南工学院毕业设计(论文)开题报告题目电器外壳注射模设计学生姓名班级学号专业材料成型与控制工程一、选题的意义和目的1）综合运用注塑模课程和其它有关先修课程的理论及生产实践的知识去分析和解决模具设计问题，并使所学专业知识得到进一步巩固和深化。2）学习模具设计的一般方法，了解和掌握常用模具整体设计、零部件的设计过程和计算方法，培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力，特别是总体设计和计算的能力。3）通过计算和绘图，学会运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料等，培养模具设计的基本技能。二. 国内外的研究现状模具是机械制造业中技术先进、影响深远的重要工艺装备,具有生产效率高、材料利用率高、制件质量优良、工艺适应性好等特点,被广泛应用于汽车、机械、航天、航空、轻工、电子、电器、仪表等行业。我国塑料模具行业发展迅速。据统计，目前塑料模具在整个模具行业中所占比重约为30%，随着中国经济的不断发展，这一比例将持续提高。相关专家预测，在未来的市场中，塑料模具的发展速度将高于其它模具，塑料模具在模具行业中的比例将不断提高。塑料模具已形成完整而强大的产业链。我国塑料模具近年来伴随着高技术驱动和支柱产业发展，形成了一个完整而强大的产业链条。塑料模具相关产业从上游的原辅材料工业和加工、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，都显示出勃勃生机。注塑模具（即塑胶模具），注塑模具设计（即塑胶模具设计）不但要采用 CAD 技术，而且还要采用 CAE 技术。这是发展的必然趋势。注塑成型分两个阶段，即开发/设计阶段（包括产品设计、模具设计和模具制造）和生产阶段（包括购买材料、试模和成型）。传统的注塑方法是在正式生产前，由于设计人员凭经验与直觉设计模具，模具装配完毕后，通常需要几次试模，发现问题后，不仅需要重新设置工艺参数，甚至还需要修改塑胶制品和模具设计，这势必增加生产成本，延长产品开发周期。采用CAE 技术，可以完全代替试模，CAE技术提供了从制品设计到生产的完整解决方案，在模具制造之前，预测塑胶熔体在型腔中的整个成型过程，帮助研判潜在的问题，有效地防止问题发生，大大缩短了开发周期，降低生产成本。注塑模具是生产各种工业产品的重要工艺装备，随着塑胶模具设计工业的迅速发展以及塑胶制品在航空、航太、电子、机械、船舶和汽车等工业部门的推广应用，产品对模具的要求越来越高，传统的塑胶模具设计方法已无法适应产品更新换代和提高质量的要求。电脑辅助工程（CAE）技术已成为塑胶产品开发、模具设计及产品加工中这些薄弱环节的最有效的途经。注塑成型是一种用之甚广的成型方法，与其他成型技术相比有许多明显的特点：1、注塑成型的优点 1) 成型时要先锁紧模具后才将熔料注入，加之具有良好流动性的熔料对模腔的磨损很小，因此一套模具可生产大批量注塑制品。 2) 一个操作工常可管理两台或多台注塑机，特别是当成型件可以自动卸料时还可管理更多台机器，因此，所需的劳动力相对较低。3）由于成型物料的熔融塑化和流动造型是分别在料筒和模腔中进行，模具可始终处于使熔体很快冷凝或交联固化的状态，从而有利于缩短成型周期。 4) 成型过程的合模、加料、塑化、注射、开模和脱模等全部成型过程均由注塑的动作完成，从而使注塑工艺过程易于全自动化和实现程序控制。 5) 由于成型时压力很高，因此可成型形状复杂，表面图案与标记清晰和尺寸精度高的塑件。 6) 生产效率高，一套模具可包含数十个甚至上百个型腔，因此一次成型即可成型数十个甚至上百个塑件。7) 成型塑件仅需少量修整即可使用，在成型过程中产生的废料可以重复利用，因此，注塑成型时对原料的浪费很少。8) 通过共注可成型多于一种以上的材料，可有效地成型表皮硬而心部发泡的材料，可以成型热固性塑料和纤维增强塑料。 9) 由于成型可采用精密的模具和精密的液压系统，加之使用微机控制，因此可以得到精度很高的制品，体积公差可达到1m。 2、注塑成型的缺点 1) 由于冷却条件的限制，因此对于厚壁且变化又大的塑件的成型较困难。 2) 成型制品的质量受多种因素限制，因此对技术要求较高，掌握的难度较大。3) 注塑成型的关键器具是模具，但模具的设计、制造和试模的周期很长，投产较慢。 4) 由于注塑机和注塑模的造价都比较高，因此启动投资大，故不适合小批量塑件的生产。3、注塑成型模具的发展趋势可以归纳为以下几个方面：1)加深理论研究；2)高效率，自动化；3)大型、超小型及高精度；4)标准化；5)扩大研究各种特殊结构的注塑模具；6)全面推广CAD/CAE/CAM技术；7)进一步加强快速原型制造技术；8)超精加工和复合加工。三、选题依据由于注塑成型具有许多突出的优点，因此在工业生产中，尤其是在大批生产中得到广泛的应用。可以说，注塑成型加工已成为现代工业生产的重要手段和发展方向，是提高生产率、提高产品质量、降低生产成本、进行产品更新换代的重要保证。在塑料模具中，由于注塑模具有高效、精密、可成型各种复杂制品、工艺先进等诸多其他模具所不及的特点而成为塑料制品成型工艺中最重要的并且起主导作用的塑料成型工艺设备。在高速发展中，注塑模具又将其他成型模具的优点吸纳、融合和发展，形成了更加完美，更加优越也更加先进的一种新的成型技术。本课题以电器外壳注射模的模具设计为案例，以Pro/E和AutoCAD等绘图软件为工具进行设计研究工作。以热注塑技术结合先进的CAD/CAE/CAM技术，进而提高提高生产率、减轻劳动强度和缩短模具的设计制造周期。四进度安排及预期成果 1.时间安排（1）2010年10月12月收集资料，确定选题；（2）2011年1月21日 2月28日完成开题报告；（3）2011年3月1日4月30日进行工艺及结构设计、绘制装配草图、零件草图以及中期检查；（4）2011年5月1日5月31日图纸及说明书定稿；（5）2011年6月1日6月10日毕业设计答辩。 2.预期成果（1）模具总体设计。（2）设计说明书一份。（3）设计图纸齐全。（4）自选一个重要模具零件编制加工工艺过程。五、参考文献1 中国纺织大学工程图学教研室.画法几何及工程制图(第四版)M.上海：上海科学技术出版社，1997.2 孙文焕.机械CAD/CAM技术概论M.西安：西安电子科技大学出版社，1995.3 向华，洪光英，张渝.三维动画制作M.北京：电子工业出版社，2005.4 戈晓岚，洪琢.机械工程材料M.北京：中国林业出版社，2006.5 朱张校.工程材料M.北京：清华大学出版社，2003.6 王卫卫.材料成形设备M.北京：机械工业出版社，2007.7 翁其金，徐新成.冲压工艺及冲模设计M.北京：机械工业出版社，2004.8 陈嘉真.塑料成型工艺及模具设计M.北京：机械工业出版社，1995.9 二代龙震工作室 .Pro/SHEETMETAL Wildfire钣金设计M.北京：电子工业出版社，2004.10 ProCAST 铸造模拟(ProCAST)V2005Bin. /2006/12/04/0000130643.html，2009-2-10.11 单岩，王蓓，王刚. Moldflow模具分析技术基础(CAD实用技术) M.北京：清华大学出版社，2004.12 DiEdifice模拟软件下载专区中国铸造模拟分析网./frame.php?frameon=yes&referer=http%3A/forumdisplay.php%3Ffid%3D57，2009-2-10.13 dynaform用户手册详细信息./training/42deaaba-550d-4c61-82c3-7eb9c601559f，2009-2-10.指导教师批阅意见指导教师(签名)：年月日注：可另附A4纸 2011 届毕业设计说明书电器外壳注射模设计系、部：机械工程系学生姓名：指导教师：职称教授专业：材料成型与控制工程班级：成型0701班完成时间：摘要塑料模具是当今工业生产中利用特定的形状，通过一定的方式来成型塑料制品的工艺装备或工具，它属于型腔模范畴。而注塑模具是其中发展较快的种类。因此，研究注塑模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很大意义。本设计主要进行了电器外壳的注塑模设计。设计过程中介绍了注射成型的基本原理，对注塑产品提出了基本的设计原则。确定了分型面，浇注系统和排气系统等。计算了成型零部件的尺寸。由于制品圆周侧壁上有一个通孔，需采用侧抽芯机构来实现。通过本次毕业设计，使我对注塑模具有了更深一层的认识，了解了模具结构和工作原理。同时也熟练掌握了绘图软件的使用，注意到设计过程中的某些细节问题，也培养了做事的耐心。关键词：塑料模具；注塑模；侧抽芯 ABSTRACTPlastics Mold is a technology equipment or tool .It is use of a specific shape ,through a certain approach to form plastic products at today industrial production .It belongs to die cavity areas .the injection mold is one of the type of rapid developments .therefore, the study of injection mold to the understanding of production process and improve the product quality have a great significance. This paper discuss the designing of the injection mold for a electric shell.this design main introduced the basic principe of design on the injection mold ,specially proposed the basic principle of have a better performance to forming ,determined the type face ,such as the pouring system and exhaust systems and so on ,calaulate the size of the molding components .There are one holes at product circular wall ,so that ,It must be use side core pulling bodies to achieve . though this design ,I have the deeper understanding of the structure and working principle of the injecting mold .in the meantime ,I master the use of graphics software noting the some of the details .at the process of designing cultivate a work patience.KEY WORDS : Plastic Molds ； Plastic Injection Mould； side pumped core.目录摘要1ABSTRACT2目录31 塑料成型工艺性分析51.1 塑件的分析51.2 材料的成型工艺性能51.3 PE的注射工艺过程及工艺参数61.4PE（聚乙烯）成型的条件72 拟定模具的结构形式和初选注射机82.1 分型面的选择82.2 注射机的选择与校核92.2.1 注射机的选择92.2.2 注射机的校核102.2.3 型腔数目的确定与排列形式113 浇注系统的设计143.1 主流道设计143.2 冷料穴的设计163.3 分流道设计163.4浇口设计184 排气系统设计205 成型零件结构设计215.1 凹模的结构设计215.2 凸模的结构设计215.3 成型零件工作尺寸计算226成型零件的制造工艺296.1定模型芯的制造工艺297 模具加工工艺流程308 导向机构的设计329 脱模机构的设计3310 模温调节与冷却系统设计3410.1 模温对塑件质量的影响3410.2 模温对生产效率的影响3410.3 冷却系统的设计原则3510.4 冷却系统的计算3611模体设计38参考文献39致谢401 塑料成型工艺性分析1.1 塑件的分析塑件的尺寸较小，精度等级一般，性能要求一般，为大批量生产，采用一模四腔来提高生产率，制品不进行二次加工。浇口采用潜伏浇口，适用于一模四腔，大大提高生产率，浇口截面为圆形。为了方便加工和热处理，型腔与型芯部分采用镶拼结构。图一电器外壳1.2 材料的成型工艺性能塑件材料采用PE，PE的主要工艺性能有：聚乙烯属于结晶型，流动性很好的热塑性塑料。性能特点：化学稳定性好，耐寒性差，光、氧作用下易降解，机械性能比聚乙烯好。成型特点：结晶性料，吸湿性小，可能发生熔体破裂，长期与热金属接触易发生分解；冷却速度慢，模具宜设浇冷料井与并有冷却系统；成形收缩范围大，收缩率大，易发生缩孔、凹痕、熔接痕；加热时间不要太长，佛则会发生分解，烧伤塑件要壁厚均匀，避免缺口、尖角，以防应力集中；使用温度：10120模具成型注意事项：因有“铰链”特性，注意浇口位置设计；防缩孔，变形；收缩率为1.53.0%主要用途：板、片、透光薄膜、绳、绝缘零件、日用品等。1.3 PE的注射工艺过程及工艺参数本塑件由PE（聚乙烯）注塑而成，因其壁厚t=3mm 属于厚壁零件；通过Pro/E对零件处理，由软件取得体积为: V=1059mm3本设计采用PE，查附表C得： = 0.90g/cm3塑件质量为：M=v= 0.941105910 = 10G塑件精度等级为：IT8该塑件尺寸较小，一般精度等级，为降低费用，采用一模多腔，并不对制品进行后加工处理。表1 PE的性能指标性能指标参数密度（）比体积吸水率收缩率S熔点t（C）热变形温度t（C）抗拉屈服强度（）抗弯强度（）冲击韧度硬度HB体积电阻系数（）击穿强度模具温度t（C）1.4 PE（聚乙烯）成型的条件注射机类型：螺杆式预热和干燥：温度 7080 时间 12料筒温度后段 140160 中段 - 前段 170200模具温度 8090注射压力 6070成型时间注射时间 1560高压时间 03冷却时间 1560总周期 40130螺杆转速 -2 拟定模具的结构形式和初选注射机2.1 分型面的选择打开模具取出塑件或浇注系统凝料的面称之为分型面。分型面设计是型腔设计和第一步，它受塑件的形状、壁厚、外观、尺寸精度和模具型腔数目，排气槽及浇口（和形式）等诸多因素影响。分型面的选择原则：符合塑件脱模。为使塑件能从模内取去，分型面的位置应设在塑件断面尺寸大的部位。分型面的数量和形状通常只采用一个与注射机开模运动方向相垂直的方向，特殊情况下采用一个以上的分型面或其他形状的分型面。确定分型面形状时应以模具制造及脱模方便的原则。型腔方位的确定在决定型腔在模具内的方位时，分型面的选择应尽量防止孔或侧凹，以免采用较复杂的模具结构。确保塑件质量分型面应不要选择在塑件光滑的外表面，避免影响外观质量；将塑件要求同轴度的部分放到分型面的同一侧，以确保塑件的同轴度；要考虑脱模斜度造成塑件大、小端的尺寸差异要求等。有利于塑件的脱模由于模具脱模机构通常只设在动模一侧，故选择分型面时应尽可能使开模后塑件留在动模一侧。这对于自动化生产使用的模具尤其显得重要。考虑侧向轴拔距一般机械式抽芯机构的侧向拔距都较小，因此选择分型面时应将抽芯或分型距离长的方向置于动、定模的开合模方向上，而将短抽拔距做为侧向分型或抽芯。并注意将侧抽芯放在动模边，避免定模抽芯。锁紧模具的要求侧向合模锁紧力较小，故对于投影面积较大的大型塑件，应将投影面积大的方向放在动、定模的合模方向上，而将投影面积小的方向作为侧向分型面有利于排气当分型面作为主要排气渠道时，应将分型面设在塑料熔体的末端，以利于排气。模具零件易于加工选择分型面时，应使模具分割成便于加工的零件，以减小机械加工的困难。2.2 注射机的选择与校核2.2.1 注射机的选择注射机额定注射量每次注射量不超过最大注射量的80%，即式中 n 型腔数浇注系统重量（g）塑件重量（g）注射机额定注射量（g）浇注系统体积，根据浇注系统初步设计方案进行计算：则取4 = 从计算结果，并根据塑件注射机技术规格，查塑件制品成型及模具设计教材附录E，选用 XS-ZY125型注射机主要技术参数如下：表2 XS-ZY125型注射机的主要技术参数型号单位XS-ZY125标称注射量：125螺杆（柱塞）直径30注射压力:150注射行程:160注射方式:螺杆式合模力:N最大成型面积:360模板最大行程:300模具最大厚度:300模具最小厚度:200注射时间s1.8拉杆空间:260360合模方式:液压-机械推出形式:两侧推出（230）电动机功率:11定位圈尺寸:机器外形尺寸:3.340.751.552.2.2 注射机的校核注射压力的校核由附录D，常用热塑性塑料注射成型的工艺参数查得PE的注射压力为：P额 =70120 MPa；由附录E，部分国产注射成型机的型号及技术参数查得XS-ZY-125 的注射压力为：P=150 MPa；因为P P，则满足条件。锁模力的校核锁模力是指注射机的锁模机构对模具所施加的最大夹紧力。当高压的塑料熔体充填模型腔时，会沿锁模方向产生一个很大的胀型力。为此，注射机的额定锁模力必须大于该胀型力，即：FF=AP式中， F注射机的额定锁模力（N） P模具型腔内塑料熔体平均压力（MPa），一般为注射压力的0.30.65倍,通常为2040 MPa A塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和（mm）该塑件是不规则结构，通过Pro/E对零件处理，由软件取得A为: S=1096 mm 本设计取P=20 MPa 即：F=AP=109620=2112. NF=9010 F,则满足条件。2.2.3 型腔数目的确定与排列形式型腔数目的确定为了使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.常用方法有四种:根据经济性确定型腔数目根据总成型加工费用最小的原则,并忽略准备时间和试生产原材料费用,仅考虑模具加工费和塑件成型加工费.设型腔数目为n,制品总件数为N,每一个型腔所需的模具费用为C1,与型腔无关的模具费用为C0, 每小时注射成型的加工费用为y(元/h),成型周期为t(min),则:模具费用为: Xm=nC1+ C0 (元)注射成型费用为: Xs=N (元)总成型加工费用为: X= Xm+ Xs, 即; X= N + nC1+ C0为使总的成型加工费用最小, 即令=0, 则有N( )(-)+ C1=0 , 所以n= （2-1）根据注塑机的额定锁模力确定型腔数目当成型大型平板制件时,常用这种方法.设注射机的额定锁模力为F(N),型腔内塑料熔体的平均压力为p (MPa),单个制品在分型面上的投影面积为A(mm2)，浇注系统在分型面上的投影面积为A (mm),则:(n A+ A) pF 即: n （2-2）根据注射机的最大注射量确定型腔数目设注射机的最大注射量为G(g),单个制品的质量为W1(g), 浇注系统的质量为W2(g),则型腔的数目为: n （2-3）若将质量(除以密度的)用体积表示,(2-3)式也可以用。根据制品精度确定型腔数目根据经验,在模具中每加工一个型腔,制品尺寸精度要降低4%。设模具中的型腔数目为n,制品的基本尺寸为L（mm）,塑件的尺寸公差为，单型腔模具注塑生产时可能产生的尺寸误差为 , (聚甲醛为,尼龙为66,聚碳酸酯、聚氯乙烯、ABS等非结晶型塑料为)则有塑件尺寸精度的表达式为: L +（N-1）L4%简化后可得型腔数目为: n-24对于高精度制品,由于多型腔模具难以使各型腔的成型条件均匀一致,故通常推荐型腔数目不超过4个.从塑件的生产效率和成本考虑，而且在生产批量较大时，精度要求一般，暂时设型腔数目为4，这样好平衡式排列，以保证各型腔平衡进料，因此采用一模四腔的模具来加工。本设计采用根据注射机的最大注射量确定型腔数目的方法来确定。注射机的最大注射量（g）单个制品的质量（g）浇注系统的质量（g）由于本塑件精度一般，故设计型腔数目为4个多型腔的排列多型腔在模板上排列形式通常有圆形、H形、直线形及复合形。在设计时应注意以下几点：尽可能采用平衡式排列，确保制品质量的均一和稳定；型腔布置与浇口开设部位应力应求对称，以便防止模具承受偏载而产生镒料现象。尽量使型腔排列得紧凑，以便减小模具的外形尺寸。根据以上几点，型腔排列形式如图所示：图2 型腔数量的排列布置3 浇注系统的设计浇注系统是指模具中从注射机喷嘴起到型腔入口为止的塑料熔体的流动通道，或是在此通道内冷凝的固体塑料。浇注系统一般可分为普通浇注系统和无流道浇注系统两类。普通浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴四部分组成。本设计采用普通浇注系统。浇注系统设计原则：浇注系统设计是指注射模设计的一个重要环节，它对注射成型周期和塑件质量（如外观、物理性能、尺寸精度等）都有直接影响，设计时必须遵循以下原则：结合型腔布局考虑，应考虑以下三点：尽可能采用平衡式布置，以便设置平衡式分流道。型腔布置和浇口开设部位力求对称，防止模具承受偏载产生溢料现象。型腔排列要尽可能紧凑，以减少模具外形尺寸。热量及压力损失要小，为此浇注系统流程要尽量短，断面尺寸尽可能大，尽量减少弯折，表面粗糙度要底。确保均衡进料，尽可能使塑料熔体在同一时间内进入各个型腔的深处及角落，即分道尽可能采用平衡式布置。塑料耗量要少，在满足各型腔充满的前提下，浇注系统容积尽量要小，以减少塑料的耗量。消除冷料：浇注系统应能捕集温度较低的“冷料”，防止其进入型腔，影响塑件的质量。排气良好：浇注系统应能顺利地引导塑料熔体充满型腔各个角落，使型腔的气体能顺利排出。防止塑件出现缺陷：避免熔体出现充填不足或塑件出现气孔、缩孔、残余应力、翘曲变形或尺寸偏差过大以及塑料流将嵌件冲压位移或变形等各种成型不良现象。塑件外观质量：根据塑件大小、形状及技术要求，做到去除修整浇口方便，浇口痕迹无损塑件的美观和使用。生产效率：尽可能使塑件不进行或少进行后加工，成形周期短，效率高。塑料熔体流体特性：大多数热塑性塑料熔体的假塑性行为，以充分利用。3.1 主流道设计主流道是连接注射机喷嘴与分流道的一段通道，通常和注射机喷嘴在同一轴线上，断面为圆形，带有一定的锥度。其形状为圆锥形，便于塑料熔体按序顺利地向前流动。开模时主流道凝料又能顺利的拔出。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，还可以影响塑件内在质量。热塑性塑料的主流道一般由浇口套构成。主浇道设计根据塑件本身比较小，成型材料PE动性好，所以主流道要设计得比较小些，且在保证塑件成型良好得前提下，主流道的长度尽量短，否则将会使主流道凝料增多，塑件消耗量大，且增加压力损失，使塑料降温过多而影响成型。所以，设计主流道的截面为圆形，取主流道的长度L=65.00mm。根据以上，查表塑料模具设计与制作教程表4-2-1主流道截面直径的推荐值取D2=3m，D3=6.45mm。根据塑料模具设计与制作教程第182页取主流道半径圆锥角主浇道的形状一般为圆锥形，其小端直径应大于注塑机出口直径 0.51mm左右，其圆锥角一般要求大于3O,其大端的一侧一般设置主流道锁口。主流道主要参数如下：主流道圆锥角 a=2 内壁粗糙度主流道大端半径主流道长度 L =65 主流道衬套材料如图所示：图三主流道浇口套的结构形式3.2 冷料穴的设计冷料穴一般位于主流道对面的动模板上。其作用就是存放料流峰的“冷料”，防止“冷料”进入型腔而形成冷接缝；此外，在开模时又能将主流道凝料从定模板中拉出。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。冷料穴的形式有以下三种：与推杆匹配的冷料穴这种冷料穴的底部有一根推杆，而推杆安装在推板上，与其它推杆或推管连用。与拉料杆匹配的冷料穴这类冷料穴的底部有一根拉料杆，拉料杆安装于型芯固定板上，不随推出机构一起运动。无拉料杆的冷料穴是在主流道对面的动模板上开一锥形凹坑，再在凹坑的锥形壁上钻一深度不大的小孔。脱模时靠小孔作用将主流道凝料拉出，当塑件被推出时，冷料穴头部先沿着小孔轴线移动，然后被全部拔出。综上所述，本设计采用与拉料杆匹配的冷料穴，其形状如下图：图四冷料穴的结构形式3.3 分流道设计分流道是主流道与浇口之间的通道，一般开设在分型面上，起分流各转向的作用。多型腔模具必定设置分流道，单型腔大型塑件在使用多个浇口时也要设置分流道。分流道的截面形状通常分流道的断面形状有圆形、矩形、梯形、U形和六角形等。为了减小流道内的压力损失和传热损失，希望流道的截面积大，表面积小。因此可用流道截面积与其周长的比值来表示流道的效率。根据以上原则采用半圆形分流道。分流道的尺寸因为各种塑料的流动性有差异，分流道截面尺寸要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、注射速率和分流道长度等到因素来确定。对于壁厚小于3mm，质量在200g以下的塑件，可通过以下经验公式确定分流道的直径： D=0.2654 式中，m流经分流道的塑料量（g） L分流长度（mm） D分流道直径（mm）对于黏度大的塑料，可按上式算得的D值再乘以1.2-1.25的系数。分流道布置分流道的布置取决于型腔的布局，两者相互影响。分流道的布置形式分平衡式与非平衡式两种。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、形状及断面非平衡布置都必须对应相等，达到各个型腔同时均衡进料，以保证各型腔成型出的塑件在强度、性能及质量上的一致性。常用形式：H型排列和圆形排列。非平衡布置非平衡式浇注系统分两种情况，一种是各个型腔的尺寸和形状相同，只是诸型腔距主流道的距离不同；另一种是各型腔大小与主流道长度均不相同，为了使各个型腔同时均匀进料，必须将各个型腔的浇口做成不同的截面。分流道的设计要点分流道对熔体的阻力要小，在首先保证足够的注射压力使塑料熔体顺利充满型腔的前提下，分流道的截面积与长度要取小值，尤其对于小型塑件更为重要。分流道转折处要以圆弧过渡。各型腔均衡进料，为此当塑件形状、大小相同时，各分流道的截面积和长度都要对称相等，各支分流道长度也要一致，并要取短。平衡式布置的分流道能满足这点。当一模同时成形几个不同形状及大小或不同重量的逆件时，各分流道的截面积和长度要与塑件相对应。表面粗糙度要求达到Ra0.8为佳。分流道较长时，要在分流道的末端开设冷料井。分流道的位置可单独开设在定模板或动模板上，也可同时开设在动、定模板上，合模后形成分流道的截面形状，这主要取决于模具结构、塑料特性和塑件脱出方法。通常分流道多开设在模具一边，以有利于开模时将流道凝料脱出。分流道与浇口的连接外要加工成斜面，并用圆弧过渡，有利于塑料熔体的流动和填充。综上所述，本设计采用平衡式布置，通常四个型腔以下的H形和圆形排列能达到最佳的热平衡和塑料和流动平衡。在这套模具中，其分流道与浇口的连接如下图所示：图五分流道与交口的连接形式3.4 浇口设计浇口是连接分流道与型腔之间的一段细短通道，它是浇注系统的关键部分。浇口的形状、位置和尺寸对塑件的质量影响很大。其主要作用是： a. 型腔充满后，熔体在浇口处首先凝结，防止其倒流；b.较容易切除浇口凝料；c.对于多型腔模具，可以用平衡进料；对于多浇口单型腔模具，用以控制熔接缝的位置。浇口的理想尺寸很难用理论公式计算，通常根据经验公式确定，取其下限，然后在试模过程中逐步加以修正。一般浇口的截面积为分流道面积的3%-9%，截面形状常为矩形或圆形，浇口长度为0.5-2mm,表面粗糙度Ra不低于0.4。本塑件采用侧浇口：侧浇口它的好处就是加工容易，去除浇口方便，痕迹小。浇口的位置选择浇口的位置与塑件的质量有直接影响。在确定浇口位置时，应考虑以下几点：熔体在型腔内流动时，其动能损失最小。要做到这一点必须使流程(包括分支流程)为最短；每一股分流都能大致同时到达其最远端；应先从壁厚较厚的部位进料；考虑各股分流的转向越小越好。有效地排出型腔内的气体。型腔内如有成型孔的型芯时，浇口应避免冲击小型芯，并且应考虑到熔体的压力损失。型腔如有金属嵌件时，浇口应远离嵌件，以免冲击嵌件。4 排气系统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气体挥发，这些气体若不能顺利排出，则可能因充填时气体被压缩而产生高温，引起塑件局部炭化烧焦，或使塑件产生气泡，或使塑料熔接不良而引起缺陷。注射模的排气方式，大多数情况下是利用模具分型面或配合间隙自然排气，只是在特殊情况下采用开设排气槽的排气方式。当型腔最后充填部位不在分型面上，其附近又无可供排气的推杆或可活动的芯时，可在型腔相应部位镶嵌经烧结的金属块（多孔性合金块）以供排气。本塑件采用模型分型面与侧向抽芯机构自然排气。5 成型零件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称为型腔。而构成这个型腔的零件叫做成型零件，通常包括凹模、凸模、小型芯、螺纹型芯或型环等。 5.1 凹模的结构设计凹模又称阴模，它是成型塑件外轮廓。其结构形式分为：整体式凹模和组合式凹模。本设计采用整体式凹模，它是由一整块金属材料（也称定模板或凹模板）直接加工而成。其特点是为非穿通式模体，强度好，不易变形。但由于加工困难，故只适用于小型且形状简单的塑件成型。5.2 凸模的结构设计凸模（即型芯）是成型塑件内表面的成型零件，通常可分为整体式和分体式两种类型。组合式凸模又分为整体装配式和镶件组合式。本设计采用整体装配式凸模，它是将凸模单独加工后与动模板进行装配而成。它的具体形式如下图：图六凸模结构5.3 成型零件工作尺寸计算成型零件的工作尺寸是指凸模和凹模直接构成塑件的尺寸，它通常包括凸模和凹模的径向尺寸（包括矩形和异形零件的长度和宽）、凸模和凹模的高度尺寸以及位置（中心距）尺寸等。塑件的公差：塑件的公差规定按单向极限制，制品外轮廓尺寸公差取负值“-”，制品内腔尺寸公差取正值“+”，而制口中心距尺寸公差按对称分布原则计算，即取“”。模具制造公差：实践证明，模具制造公差可取塑件公差的，即=（），而且按成型加工过程中的增减趋向取“+”“-”符号，型腔尺寸不断增大，则取“+，”，型腔尺寸不断减小则取“-，”，中心距尺寸取“”。模具的磨损：实践证明，对于一般中小型塑件，最大磨损量可取塑件公差的，即=，对于大型塑件则可取以下。另外对于型腔底面（或型芯端面），因与脱模方向垂直，故磨损量=0。塑件的收缩率：成型后的收缩率与多种因素的关，通常按平均收缩率计算。 S=模具在分型面上的合模间隙：由于注射压力和模具分型面平面的影响，会导致动模、定模注射时存在一定的间隙。一般当模具分型面平面度较高、表面粗糙度较低时，塑件产生的飞边也小。飞边厚度一般为0.02左右mm。 PE：由S=0.6, S=1.4，则 S=1% =，公差由塑料模具技术手册表2-37，SJ1372公差数值表查。型腔的内径计算塑件外径与型腔内径的关系：式中 D 型腔内径尺寸（mm）塑件外径基本尺寸（mm） S 塑件平均收缩率塑件公差模具制造公差一般为（），取查表PE塑料的收缩率1.5%3.5%平均收缩率 S=（1.5%+3.0%）/2=2.3%型腔径向尺寸的计算： = =型腔高度尺寸的计算： = = 型芯的内径计算： D型芯内径尺寸（mm）型芯外径尺寸（mm） S 塑件平均收缩率塑件公差型芯径向尺寸的计算： =型芯高度的尺寸计算： =两型心中心间距的计算： = =型腔壁厚和底厚的计算：按刚度条件计算壁厚S=7.2按强度条件计算底厚H=5.4设计侧向抽心结构侧抽芯机构的选用根据设计塑件的外型选取斜导柱式抽芯机构斜导柱的抽拔角可在10200之间选取，=150斜导柱的结构形式：中小型模具中常用的一种结构形式其台间端部相平与模面，其角度与抽拔角一致。斜导柱固定部分与模板的配合精度为的过度配合。斜导柱后侧滑快的斜孔中滑动时，有较大的侧向分力，所以相互的运动摩擦里较大，因此，斜导柱与侧滑快斜孔之间配合不能过于紧密，在实际中应有0.20.5mm的间隙，还有，如果精度高的动配合在开模的瞬间主分型面和侧分型面几乎是同时分型的，这时由于禊块还在起锁紧作用，会引起侧抽芯的运动干扰。图七侧抽芯机构结构形式斜销的直径是由他所受到的最大弯曲力决定的，按它所受到的最大弯曲力应小于许可弯曲应力的原则。有D=式中D-斜销的直径-无量刚系数-抽拔阻力S-抽拔距-斜销的许可应力此产品的抽心距S=3+2mm安全距离，初定斜销角度为拔摸阻力的计算，由T/D=3/51/20属于厚壁由3-29查得PE的性能E=0.89X10MP=%=0.25=0.49f=0.5Q=2Rel(f-tg)/(1+k2)k1+2.5=+2.5x3.14=659ND=D=11.212圆柱形斜导柱总长度的计算斜导柱抽拔角 h斜导柱固定板厚度mm 斜导柱与侧滑块斜孔的配合间隙mm 斜杠工作的直径mm抽芯距实际距离加24mm L=+ L=+d=68.34計算得總長68.34图八斜导柱结构形式设计滑快的尺寸如下图图九滑块的的尺寸关系压块的尺寸如下图图十压块的尺寸关系设计锁紧机构尺寸如下图图十一锁紧块的尺寸关系6 成型零件的制造工艺6.1 定模型芯的制造工艺定模型芯是主要工作零件，这套模具的生产批量为大批量，且塑件成型时有一定的腐蚀性，因此选用的材料要具有良好的耐磨性，因此选用718S钢材（注：此钢材的性能特好，是做塑料的专用材料，具有良好的耐磨性，耐腐蚀性）。同时考虑到此塑件对尺寸精度和表面要求一般，在对材料进行粗加工后，留0.5mm的单边，淬火、低温回火后，用电火花机放电到位即可。其浇道衬套孔要与衬套配合，在粗加工后，留单边0.20.5mm的余量，热处理后采用慢走丝割出即可。综上所述，定模型芯加工工艺如下：开料：开出长宽高为31531550的毛坯。磨基准：按照零件图基准方位在平面磨床上磨出基准面，同时磨平各面，留0.10.3mm单边余量。按照图样在铣床上钻螺纹孔，运水孔。在数控铣床上采用铣刀铣出两条浇道和铣出分流道，同时按照图样要求铣出四个型腔的形状，留单边余量0.20.5mm。送热处理车间进行热处理：淬火使其表面硬度达到5660HRC。按照图样要求加工型芯表面，保证型芯的平行度，垂直度，要求型芯磨光后六面见光。电火花放电：工件准备：模块材料为718S钢，铣、磨按图纸要求加工成型，热处理5660HRC后，六面见光，保证平行度及垂直度。电极制作：电极材料为紫铜，最好选用铜钨合金。校正、装夹、安装合格。用慢走丝割出浇口衬套孔，镶嵌孔。对成型面进行研磨达到图样表面粗糙度的技术要求。7 模具加工工艺流程根据零件结构和制造工艺，模架的基本组成零件有两种：导柱、导套等回转零件；模板等平板零件。导柱、导套的加工主要是内、外圆柱面的加工，平板内零件的制造过程主要进行平面加工和孔隙加工，它们在模具中起定位的导向作用，保证凹凸模在工作时具有正确的相对位置，除了要保证导柱，导套配合表面尺寸形状精度外，还应该保证导柱、导套各自配合面之间的同轴度要求。导柱、导套一般采用低碳钢进行渗碳、淬火处理，也可选用碳素工具钢T10淬火处理，淬火处理硬度5862HRC。根据分析，导柱、导套加工工艺过程如下：备料粗车、半精车内外圆柱表面热处理研磨导柱中心孔粗磨、精磨配合表面研磨导柱、导套重要配合表面。凸模加工工艺过程如下：下料锻造退火粗加工精磨基面准面划线工作型面半精加工淬火、回火磨削修研。凹模加工工艺过程如下：下料锻造退火粗加工精磨基面准面划线型孔半精加工型孔精加工淬火、回火精磨（研磨）模架的装配：导柱、导套与模板之间一般采用过盈配合，装配时可采用手动压力机将导柱压入动模板的导柱孔，复位机构的装配复位杆与固定板一般采用过渡配合。模架的装配比较简单，主要是用螺钉将装有导套的定模板连接起来。模具表面强化处理工艺特点及应用：渗碳处理：渗碳处理是向模具零件表面渗入氮原子的过程。模具渗氮前应加工到尺寸精度和表面粗糙度，最好是经过试模确认完全合格后再进行渗氮处理根据模具的技术要求分别采用以下两种工艺路线：精密模具：备料锻造退火或回火调质半加工装配试模渗氮研磨抛光装配一般模具：备料粗加工调质精加工渗氮研磨装配总装的技术要求装配后的模具安装表面的平行误差不大于0.05；模具闭合后分型面应均密合；导柱、导套滑动灵活，推件时推杆和卸料板动作一致；合模后动模部分和定模部分的型芯必须紧密接触试模模具在装配完成之后，在交付生产时试模，其目的是检查模具在设计制造上是否存在缺陷，若有，则排除，对模具成型工艺条件进行试验以有利于模具成型工艺的确定和提高。8 导向机构的设计为了保证注射模准确合模与开模，在注射模中必须设置导向机构。导向机构的作用是导向、定位以及承受一定的侧向压力。本设计采用导柱导向机构设计导柱和导套时应注意以下几点：导柱应合理地均匀布置在模具分型面的四周，导柱中心至模具外缘应有足够的距离，以保证模具的强度。导柱的长度应比型芯（凸模）端面的高度高出68mm，以免型芯进入凹模时与凹模相碰而损坏。导柱和导套应有足够的耐磨度和强度，常采用低碳钢经渗碳0.50.8mm，淬火4855HRC,也可采用T8A碳素工具钢，经淬火处理。为了使导柱能顺利地进入导套，导柱端部应做成锥形或半球形，导套前端要倒角。导柱设在动模一侧可以保护型芯不受损伤，而设在定模一侧则便于顺利脱模取出塑件，因此可根据需要而决定装配方式。一般导柱滑动部分的配合形式按H8/f8，导柱和导套固定部分配合按H7/k6，导套外径的配合按H7/k6。除了动模、定模之间设导柱、导套外，一般还在动模座板与推板之间设置导柱和导套，以保证推出机构的正常运动。导柱的直径应根据模具大小而决定，可参考标准模架数据选取。本设计选择的导柱直径是32mm。9 脱模机构的设计在注射成型的每一循环中，都必须使塑件从模具型腔中或型芯上脱出，模具中这种脱出塑件的机构称为脱出机构（或称推出机构、顶出机构）。设计脱模机构时，应遵循以下原则：1 结构可靠：机械的运动准确、可靠、灵活，并有足够的刚度和强度。2 保证塑件不变形、不损坏。3 保证塑件外观良好。尽量使塑件留在动模一边，以便借助于开模力驱动脱模装置，完成脱模动作。根据以上原则，在模具上设计顶杆的大小与位置，顶杆就是脱模推出机构，即将塑件从型芯上顶出。顶杆见零件图，顶出时受力均衡，直径都为。顶出行程计算：式中所需顶出行程型芯成型高度 e 顶出行程富裕量（mm） =24+510=34（mm）所需开模行程计算式中开模行程（mm）塑件及浇注系统在开模方向上的总投影高度（mm）动定模型芯突出分型面的高度总和（mm） e 取件及取出浇注系统凝料的开模行程富裕量（mm） 10 模温调节与冷却系统设计塑料注射模温调节能力，不仅影响到塑件质量，而且也决定着生产效率。实际上模温设计恰当与否，直接关系到生产成本与经济效益。10.1 模温对塑件质量的影响1 改善成形性每一种塑料都有其湿度的成形模温，在生产过程中若能始终维持相适应的模温则其成形性可得到改善，若模温过低，会降低塑件熔体流动性，使塑件轮廓不清，甚至充模不满；模温过高，会使塑件脱模时和脱模后发生变形，使其形状和尺寸精度降低。成形收缩率利用模温调节系统保持模温恒定，能有效减少塑料成型收缩的波动，提高塑件的合格率。采用允许的的模温，有利于减少塑料的成形收缩率，从而提高塑件的尺寸精度。并可缩短成形周期，提高生产率。2 塑件变形模具型芯与型腔温差过大，会使塑件收缩不均匀，导致塑件翘曲变形。尤以壁厚不均和形状复杂的塑件为甚。需采用合适的冷却回路，确保模温均匀，消除塑件翘曲变形。3 尺寸稳定性对于结晶性塑料，使用高模温有利于结晶过程的进行，避免在存放和使用过程中，尺寸发生变形；对于柔性塑料（如聚烯烃等）采用低模温有利用塑件尺寸稳定。4 力学性能适当的模温，可使塑件力学性能大为改善。例如，过低模温，会使塑件内应力增大，或产生明显的熔接痕。对于粘性大的刚性塑料，使用高模温，可使其应力开裂大大的降低。5 外观质量适当提高模具温度能有效地改善塑件的外观质量。过低模温会使塑件轮廓不清，产生明显的银丝、云纹等缺陷，表面无光泽或粗糙度增加等。10.2 模温对生产效率的影响就注射成形过程讲，可把模具看成为热交换器。塑料熔体凝固时释放出的热量中约有5以辐射、对流的方式散发到大气中，其余95由模具的冷却介质（一般是水）带走。因此模具的生产效率主要取决于冷却介质的热交换效果。据统计，模具的冷却时间约占整个注射成形周期的2/3至4/5，因此缩短注射成形周期内的冷却时间是提高生产效率的关键。故在设计过程中冷却时间应适当控制。冷却时间的确定：在注射过程中，塑件的冷却时间，通常是指塑料熔体从充满欣腔起的可以开模取出塑件时止的这一段时间。这一段时间标准常以制品已充分固化定型而且具有一定强度和刚度为准。这段冷却时间一般占整个注射生产周期的80。由以下式可计算： t=s/.a ln4/ . （Ts-Tm）/（TE-TM） a 塑件热扩散系数（m/s），查表3 s 制品壁厚（mm）t= 0.9/x9.6x10 -4 /360 x 4/ x （230-50）/（80-50） =1.8 S表3 ABS与尼龙的热扩散系数比较塑件名称热扩散系数a（m.h -1 ）ABS9.6x10尼龙3.9x10表4 常用塑料的性能比较塑料名称TS（）TM（）TE（）PS200500406060100AS200260406060100ABS200260406060100PE15025050707011010.3 冷却系统的设计原则尽量保证塑件收缩均匀，维持模具的热平衡。冷却水孔的数量约多，孔径约大，则对塑件的冷却效果约均匀。根据经验，一般冷却水孔中心线与型腔壁的距离应为冷却水孔直径的12倍（常位1215mm），冷却水孔中心距约为水孔直径的35倍，水孔直径约为812mm。4 尽可能使冷却水孔至型腔表面的距离相等，当塑件壁厚均匀时，冷却水孔与型腔表面的距离应处处相等。当塑件壁厚不均匀时，壁厚处应强化冷却、水孔应靠近型腔、距离要小，但也不应小于10mm。5 浇口处加强冷却。一般在注射成型时，浇口附近温度最高，距浇口越远温度越低，因此要加强浇口处的冷却。即冷却水从浇口附近流入。6 因降低进水与出水的温差。如果进水与出水温差过大，将使模具的温度分布不均匀，尤其对流程很长的大型塑件，料温越流越低，对于矩形模具，通常沿模具宽度方向开设水孔，使进水与出水温差不大于5。7 合理选择冷却水道的形式。对于收缩大的塑件（入聚乙烯）应沿收缩方向开设冷却水孔。对于不同形状的塑件，冷却水管的排列形式也有所不同，根据不同的形式合理选择。8 合理确定冷却水管的接头的位置。为不影响操作，进出口水管接头通常设在注射机背面的模具的同一侧。9 冷却系统的水道应尽量避免与模具上其它机构（如推杆孔、小型芯孔等）发生干涉现象，设计时要通盘考虑。10 冷却水管进出接头应埋入模板内，以免模具在搬运过程中造成损坏最好在进口和出口处分别打出标志，如“IN”（进口）和“OUT”（出口）等。模具工作零件部分中，下模板零件比较多，不好设置冷却管道，上模板只有凸模，浇口也在凸模中，因此冷却管道就可设在上模板中；10.4 冷却系统的计算模具为中小型，可用下面的方法简单计算，如下：计算单位时间内从型腔中散发出的总热量（Q总=Q1）：计算每次需要的注射量（Kg或cm） G=G件+G浇 =14.8x10 -3 +0.72x1.05 =0.77Kg确定生产周期（s） t=t注 + t冷 + t脱 =50s（式中数值查表得）求使用的塑料单位热流量Qs（Kj/Kg）查表得ABS单位热流量 310400 Kj/Kg求每小时需要注射的次数 N=3600/50 =72次求每小时的注射量（Kg/h） W=N.G

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