汽车空调出风口盖罩注塑模具设计-抽芯塑料注射模三板模含NX三维及10张CAD图.zip
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汽车空调出风口盖罩注塑模具设计-抽芯塑料注射模三板模含NX三维及10张CAD图.zip,汽车空调,风口,注塑,模具设计,塑料,注射,三板,NX,三维,10,CAD
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摘要20世纪塑料材料的制品如雨后春笋一样涌现，当然这样的兴起是因为它本身的特点，包括有价格低廉、易塑型、强度大等等。就现在来说，塑料制品已经在很多的方面得到了应用，诸如日常的生活、医疗所使用的设备、电子电器制品方面、汽车内部设备等。塑料制品有很多种成型的方法，本设计使用的是最常使用的注塑方式注射成型，根据汽车空调出风口盖罩塑料制品的要求，了解塑件的用途，分析塑件的工艺性、尺寸精度等技术要求，选择塑件制件尺寸。本模具采用一模一腔，点浇口进料，注射机采用海天HTF300XB型号，设置冷却系统。前期对于设计对象进行了相关的测量，数据的记录等；中期主要是使用UG三维设计软件根据前期测量的数据建立立体模型，并在塑件模型的基础上利用UG制造内的模具型腔模块对汽车空调出风口盖罩作出相应的注塑模具设计，包括有塑件元件、斜顶分型面、主分型面、浇口等，并且加入相应的模架、浇口、流道等；后期则是以之前作出的成果为基础使用CAD软件绘制出相应的二维图，更加清晰的显示出塑件的结构以及模具的机构。关键词：汽车空调出风口盖罩；一模一腔；注射机；海天HTF300XB，冷却系统；注塑模具AbstractIn twentieth Century, plastic materials sprang up like mushrooms, of course, because of its own characteristics, including low price, easy molding, high strength and so on. Now, plastic products have been applied in many aspects, such as daily life, equipment used in medical care, electronic and electrical products, and automobile internal equipment.There are many kinds of molding methods in plastic products. This design uses the most commonly used injection molding method - injection molding. According to the requirements of plastic products on the top top of the washing machine, we know the use of plastic parts, analyze the technological requirements of the plastic parts, size precision and so on, and choose the size of the parts of the plastic parts. This mold adopts the first mock exam two chamber, a bottom gate feeding, injection machine adopts the Haitian HTF300XB model, is provided with a cooling system. In the early stage, the related measurement and data recording were carried out for the design object. In the middle period, the three-dimensional model was established by using UG 3D design software according to the data measured earlier, and the mold cavity module in the UG manufacturing was used to make the corresponding injection mold design on the top cover of the washing machine right cylinder, including the design of the injection mold. There are plastic parts, slide block surface, main parting surface, gate and so on, and join the corresponding mold, gate, runner, and so on. Later, the corresponding two-dimensional map is drawn using CAD software on the basis of the previous results, and the structure of the plastic parts and the mechanism of the mold are clearly displayed.Key words: washing machine right cylinder cover; the first mock exam two cavity; injection machine; the HTF300XB injection mold cooling system;目录摘要IAbstractII第一章 绪 论1第二章 注塑工艺分析及成型方法22.1汽车空调出风口盖罩塑件分析22.1.1塑件材料的选择32.1.2 所选材料主要特性42.1.3 技术指标42.1.4 精度选择52.1.5汽车空调出风口盖罩的工艺参数5第三章 注塑模具结构设计63.1拟定模具结构设计63.1.1分型面位置的确定63.1.2 确定型腔数量及排列方式73.1.3 模具结构形式的确定83.1.4 注射机型号的确定83.1.5 注塑机的参数较核103.2 浇注系统、关键零部件设计123.2.1浇注系统形式和浇口的设计123.2.2成型零件设计153.2.3排气系统的设计173.2.4冷却调节系统设计173.2.5脱模机构的设计203.3模架的确定223.4 斜推杆的设计243.4.1斜推杆种类243.4.2 斜推杆的设计要点243.4.3斜推杆倾斜角的确定25第四章 总结28参考文献29致谢31IV第一章 绪 论作为工业生产基础工艺装备的模具，在国民经济中占有重要的地位，模具技术也已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一。 在第十一五规划中指出，模具是工业生产的基础工艺装备，国民经济的五大支柱产业机械、电子、汽车、石化、建筑都要求模具工业发展与之相适应。 模具因其生产效率高、产品质量好、材料消耗低、生产成本低而获得广泛应用，与其他加工制造业所无法比拟的。从工业产品生产行业看，模具是现代工业，特别是汽车、摩托车、航空、仪表、仪器、医疗器械、电子通讯、兵器、家用电器、五金工具、日用品等工业必不可少的工艺装备。据资料统计，利用模具制造的零件数量，在飞机、汽车、摩托车、拖拉机、电机、电器、仪器仪表等机电产品中占80%以上；在电脑、电视机、摄像机、照相机、录像机、传真机、电话及手机等电子产品中占85%以上；在电冰箱、洗衣机、空调、微波炉、吸尘器、电风扇、自行车、手表等轻工业产品中占90%以上；在了弹、枪支等兵器产品中占95%以上。我国模具工业在政府十分重视及关怀下，并提出相应的优惠政策进行模具技术开发，在模具工业中大量采用先进技术和设备，努力提高模具设计和制造水平，取得显著的经济效益。另外，从资料获悉，目前，美国、日本、德国等发达国家的模具总产值都已超过机床总产值。模具技术的进步极大地促进了工业产品的生产发展，模具是“效益放大器”，用模具生产最终产品的价值将超过自身价格的几十倍乃至百倍及上千倍。据各国报导，模具工业在欧美等工业发达国家被称之“点铁成金”的“磁力工业”，如今世界模具工业的发展速度超过了新兴的电子工业，已实现了模具专业化、标准化和商业化，因而深受赞誉。美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”，日本称模具工业为“进入富裕社会的原动力”，在德国，被冠之以“金属加工业中的帝王”之称号，而欧盟一些国家称“模具就是黄金”，新加坡政府则把模具工业作为“磁力工业”，中国模具权威经理称为“模具是印钞机”。可见模具工业在世界各国经济发展中具有重要的显著地位。模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一。第二章 注塑工艺分析及成型方法2.1汽车空调出风口盖罩塑件分析在模具设计之前需要对塑件的工艺性如形状结构、尺寸大小、精度等级和表面质量要进行仔细研究和分析，只有这样才能恰当确定塑件制品所需的模具结构和模具精度。该塑件结构简单，生产量大，要求较低的模具成本，成型容易，精度要求不高，分别在不同的型腔内成型，故在模具设计和制造上要有一定的定位措施和良好的加工工艺，以保证转动的顺畅和零件的使用寿命。本设计课题-汽车空调出风口盖罩如下图所示，具体结构和尺寸详见图纸，图2-1 汽车空调出风口盖罩上盖三维图图2-2 注塑二维2.1.1塑件材料的选择 通过汽车空调出风口盖罩塑件使用环境与用量的考量，最终决定使用ABS塑料作为汽车空调出风口盖罩的材料。ABS是没有毒的、没有任何味道，表面呈现略黄色，形成的塑料制件具有很强的强度，它的密度是1.02到1.05g/cm3，它的收缩率为0.3到0.8%之间。ABS它吸水的能力很厉害。它的流动性不是很强。对于ABS来说一般的打击不会使它变形的，并且，它的温度很缓慢变化的有良好的保温性和耐低温性。它而且有优秀的机械强度。和物理性能例如，一些酸，温度高低对它几乎没有影响，它的化学性能也非常优秀。ABS的硬度也非常好，和一般的材料比它在硬度方面有着良好的优越性。材料的吸水性很低。这个它的缺点也是显而易见的它不抗热，不适合连续工作，因为它连续工作温度为70上下当它的温度超过93时它的形状就会发生变化。它在夏天因为紫外线很高特别轻易变的表面干硬从而使它干裂脆化。2.1.2 所选材料主要特性当ABS的温度升高时它的粘度也随着升高，故而成型时它的压力也很高。它的塑料上的坡度应该要大一点，非常容易出现熔接痕的情况，一般的的形成方式下，塑料制件的外形例如侧边面厚度，和它的表面变化对于零件来说没有什么大的影响。在需求塑料制件要有很高的精度时，模具的温度要把握好大概50到60之间就好了。2.1.3 技术指标表2-1 ABS=技术的指标见下2 密度1.021.16比体积0.860.98吸水率0.20.4收缩率s0.40.7熔点130160硬度HB9.7R121拉强度60拉伸弹性模量体积电阻率弯曲强度80热变形温度t/c0.46MP90108冲击韧度无缺口2610.185MP83103缺口112.1.4 精度选择汽车空调出风口盖罩精度不是固定不变的，它会受到各个其他方面的引导而变得和以前相比有很大的不同。注塑的环境温度等外部原因。和模具的结构也都会影响精密塑胶零件生产。精密塑胶汽车空调出风口盖罩的精度水平(sj1372 - 1978),使用ABS - 5级的精度水平。2.1.5汽车空调出风口盖罩的工艺参数表2-2 ABS注射的工艺参数第三章 注塑模具结构设计3.1拟定模具结构设计3.1.1分型面位置的确定在塑件设计阶段，就应考虑成型时分型面的形状和位置，否则无法用模具成型。在模具设计阶段，应首先确定分型面的位置，然后才选择模具的结构。分型面的设计是否合理，对塑件质量、工艺操作难易程度和模具的设计制造都由很大影响。因此，分型面的选择是注塑模具设计中的一个关键因素。1.分型面的选择原则（1）有利于保证塑件的外观质量；（2）分型面应选择在塑件的最大截面处；（3）尽可能使塑件留在动模一侧；（4）有利于保证塑件的尺寸精度；（5）尽可能满足塑件的使用要求；（6）尽量减少塑件在合模方向上的投影面积；（7）长型芯应置于开模方向；（8）有利于排气；（9）有利于简化模具结构。该塑件在进行塑件设计时已充分考虑了上述原则，同时从所提供的塑件图样可以看出该塑件需要侧向抽芯分型（如图3-1所示）。图3-1 斜顶结构图2.分型面的选择基于以上因素的考虑，分型面选择如图3-2所示。图3-2分型面 3.1.2 确定型腔数量及排列方式当分型面确定之后，就需要考虑是采用单型腔模还是多型腔模。一般来说，大中型塑件和精度要求高的小型塑件优先采用一模一腔的结构，但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。故由此初步拟定采用一模一腔，如图4-4所示。3.1.3 模具结构形式的确定该模具外观质量要求较高，从该塑件的外部特征可以看出塑件外形是矩形。初步拟定采用一模一腔单分型面的模具结构形式，如图3-3所示。图3-3型腔分布示意图3.1.4 注射机型号的确定注射模是安装在注射机上使用的工艺装备，因此设计注射模应该详细了解注射机的技术规范，才能设计出符合要求的模具。注射机规格的确定主要是根据塑件的大小及型腔的数目和排列方式，在确定模具结构形式及初步估算外形尺寸的前提下，设计人员应该对模具所需的注射量、锁模力、注射压力、拉杆间距、最大和最小模厚、推出形式、推出位置、推出行程、开模距离等进行计算。根据这些参数，选择一台和模具匹配的注射机，倘若用户已经提供了注射机的型号和规格，设计人员必须对其进行校核，若不能满足要求，则必须自己调整或于用户取得商量调整。1.所需注射量的计算（1）塑件质量、体积计算:对于该设计，建立塑件模型,并用UG对此模型分析得：塑料制件体积V1125.196，查参考文献得ABS的密度为1.05g/cm3塑料制件质量M1131.5g。实测塑件体积（2）浇注系统凝料体积的初步估算可使用软件测量塑件体积，由于该模具采用一模一腔，所以，浇注系统凝料体积为V3=13.4cm3（3） 该模具一次注射所需要的ABS体积 V0=V1X1+ V3 =125.169x1+13.4=138.569cm3；质量 M0=V0=145.5g。2.注射机型号的选定近年来我国引进的注射机型号很多，国内注射机生产厂的新机型也日益增多。掌握使用设备的技术参数是注射模设计和生产所必需的技术准备。根据以上的计算，初步选定型号为HTF300XB，该注塑机参数如表3-1所示。表3-1注塑机的参数型号单位300A300B300C 参数螺杆直径mm606570理论注射容量cm3727853989注射重量PSg662776900注射压力Mpa213182157注射行程mm257螺杆转速r/min0160料筒加热功率KW17.25锁模力KN3000拉杆内间距(水平垂直)mm660660允许最大模具厚度mm660允许最小模具厚度mm250移模行程mm660移模开距(最大)mm1260液压顶出行程mm160液压顶出力KN62液压顶出杆数量PC13油泵电动机功率KW30油箱容积l580机器尺寸(长宽高)m6.92.02.4机器重量t11.5最小模具尺寸(长宽)mm4604603.1.5 注塑机的参数较核（1）注射容量和质量校核由于以容量计算时 V总0.8 V注 (4-1)式中V注注射机最大注射容量 cm3；V总成型塑件与浇注系统体积总和 cm3；0.8最大注射容量的利用系数。V注V总/0.8=138.569/0.8=173.21125cm3所以注塑机符合注射容量和质量要求。（2）合模力及注塑面积和型腔数的校核合模力的大小必须满足下式：FsFz=P（nAx +Aj）= PA (4-2)式中A塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和 Ax塑件型腔在模具分型面上的投影面积 Aj塑件浇注系统在模具分型面上的投影面积 Fz胀模力 Fs合模力 P模腔压力 取30MPa通过使用UG软件计算面功能自动得出A=30042.9mm2由于 Fs=3000KN 3030042.9x1.1x0.001 =991.4157KN所以注塑机符合合模力及注塑面积和型腔数的要求。（3）模具与注塑机安装部分相关尺寸校核 1）模具闭合高度长宽尺寸要与注塑机模板尺寸和拉杆间距相合适模具的长宽为500500mm注塑机拉杆的间距660660mm）故满足要求。 2）模具闭合高度校核模具实际高度 H模=456mm ； 注塑机最小闭合厚度 H为250660mm 故满足要求。3) 开模行程校核模具开模后为了便于取出制件，要求有足够的开模距离，所谓开模行程是指模具开合过程中动模固定板的移动距离。注塑机的开模行程是有限的，设计模具必须校核所选注射机的开模行程，以便与模具的开模距离相适应。对于单分型面注射模应有：SmaxS= H1 + H2 + H3 + C式中 H1-模具厚度 H2-顶出行程H3 -包括浇注系统凝料在内的塑件高度C - 安全距离本设计中=2500 = 456 mm =70mm H3 =150mm C取30mm总的开模距离需要S=701mm以上. 经计算，符合要求。3.2 浇注系统、关键零部件设计3.2.1浇注系统形式和浇口的设计浇注系统是引导塑料熔体从注射机喷嘴到模具型腔的进料通道，具有传质、传压和传热的功能，对塑件质量影响很大。它分为普通流道浇注系统和热流道浇注系统。该模具采用普通流道浇注系统，包括主流到，分流到、冷料穴，浇口。1.主流道的设计主流道通常位于模具中心塑料熔体的入口处，它将注射机喷嘴射出的熔体导入分流道或型腔中。主要的形状为圆锥形，以便于熔体的流动和开模是主流道凝料的顺利拔出（1）主流道尺寸主流道小端直径 D=注射机喷嘴直径+（0.51） (4-4) =3+（0.51），取D=3.6主流道球面半径SR0=注射机喷嘴球头半径+（12）(4-5) =10+(12)，取SR0=11球面配合高度h=35mm，取h=3mm主流道长度L=90mm主流道大端直径D=3.6+2Ltan=3.1+2130tan1=8.21，取D=8mm(4-6)浇口套总长LO=L+h=95mm(4-7)（2）主流道衬套的形式主流道小端入口处于注塑机喷嘴反复接触，属于易损件，对材料要求较严格，因而模具主流道部分设计成可拆卸更换的主流道衬套形式即浇口套，以便有效的选用幼稚钢材进行单独加工和热处理，常采用碳素工具钢，如T8A、T10A等，热处理硬度为50HRC55HRC。由于该模具流道较长，定位圈和衬套设计成分体式较合适。（3）主流道衬套的固定主流道衬套采用2个螺钉均布固定。2.冷料穴的设计（1）主流道冷料穴的设计开模时应将主流道中的凝料拉出，所以冷料穴的直径应稍大于主流道大端直径。由于该模具型腔分布对称，所以冷料穴可设在中心位置。冷料穴直径=8 mm = D(4-8)冷料穴深度=3/4 D=6 mm(4-9)（2）分流道冷料穴的设计图3.分流道设计（1）分流到布置形式分流道在分型面上的布置与型腔排列密切相关，有多种不同的布置形式，应该遵循两方面原则：一方面排列紧凑、缩小模具板面尺寸；另一方面流程尽量段、锁模力力求平衡。改模具的流道布置形式采用平衡式。流道分布如图3-4所示。图3-4流道分布示意图（2）分流道的长度长度应尽量短，减少弯折。该模具的分流道长度在设计过程中由绘图的出，L=20 mm。（3）分流道的形状及尺寸为了便于加工及凝料脱模，分流道设置在分型面上，采用圆形截面，PP经验值d=（4.89.5）mm，由d（1.11.2）=d上级，所以得出d=5.8，取为6 mm。（4）分流道表面粗糙度由于流道中于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0.631.6微米，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，是中心层具有较高的剪切速率，此处Ra=0.8。4.浇口的设计浇口是连接流道于型腔之间的一段细短通道，它是浇注系统的关键部位。浇口的形状、位置和尺寸对塑件的质量影响很大。浇口截面积通常为分流道的0.070.09倍，浇口截面积取为矩形。（1）浇口类型及位置的确定该模具是中小型塑件的多型腔模具，同时，对外观要求较高，所以从搭底浇口和牛角式浇口中进行选择。其中，搭底浇口模具结构简单，只需两板模即可，比较有优势。综合以上，采用搭底浇口最合适，而且相应的模具结构也比较简单，所以选用搭底浇口。（2）浇口尺寸设计由经验公式，浇口的深度d=0.206=1.207；(4-10)3.2.2成型零件设计直接与塑料接触构成塑件形状的零件称为成型零件，其中构成塑件外形的成型零件成为凹模，构成塑件内部形状的成型零件成为凸模（型芯）。由于凹、凸模件直接与高温、高压的塑料接触，并且脱模时反复与塑件摩擦，因此，要求凹、凸模件具有足够的强度、刚度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性以及足够低的表面粗糙度，如果型腔侧壁和底板厚度过小，可能因强度不够而产生变形甚至破坏；也可能因刚度不足而产生翘曲变形，导致溢料飞边，降低塑件尺寸精度并影响脱模。分型成功后凹模如图3-5所示，凸模如图3-6所示。图3-5凹模图3-6凸模模具成型零件尺寸计算成型零部件工作尺寸是指成型零部件上直接决定塑件形状的有关尺寸，主要有型腔和型芯的径向尺寸，型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯之间的位置尺寸，以及中心距尺寸等。在模具设计时要根据塑件的尺寸及精度等级确定成型零部件的工作尺寸及精度等级。影响塑件尺寸精度的主要因素有塑件的收缩率，模具成型零部件的制造误差，模具成型零部件的磨损及模具安装配合方面的误差。这些影响因素也是作为确定成型零部件工作尺寸的依据。由于按平均收缩率、平均制造公差和平均磨损量计算型芯型腔的尺寸有一定的误差（因为模具制造公差和模具成型零部件在使用中的最大磨损量大多凭经验决定），这里就只考虑塑料的收缩率计算模具盛开零部件的工作尺寸。塑件经成型后所获得的制品从热模具中取出后，因冷却及其它原因会引起尺寸减小或体积缩小，收缩性是每种塑料都具有的固有特性之一，选定ABS材料收缩率为0.3%0.8，平均收缩率为0.55%，刚计算模具成型零部件工作尺寸的公式为： 式中 A 模具成型零部件在常温下的尺寸 B 塑件在常温下实际尺寸成型零部件工作尺寸的公差值可取塑件公差的1/31/4，或取IT78级作为模具制造公差。在此取IT8级，型芯工作尺寸公差取IT7级。模具型腔的小尺寸为基本尺寸，偏差为正值；模具型芯的最大尺寸为基本尺寸，偏差为负值，中心距偏差为双向对称分布。各成型零部件工作尺寸的具体数值见图纸。 本设计中零件工作尺寸的计算均采用平均尺寸、平均收缩率、平均制造公差和平均磨损量来进行计算，已给出这ABS的成型收缩率为0.5%，模具的制造公差取z =/3。因本设计塑件的尺寸精度为MT3，即 =0.6 mm。型腔型芯工作尺寸的计算类别塑件基本尺寸计算公式模具尺寸型腔尺寸计算HmHs =36Hm=(Hs+Hs. -2/3)0+zLmLs =81Lm=(Ls+Ls. -3/4)0+z型芯尺寸LmLs =38Lm=(Ls+Ls. +3/4)0-z3.2.3排气系统的设计该套模具是属于小型模具，排气量很小，可利用分型面、斜顶和顶杆等间隙进行排气，不需要单独开设排气槽。3.2.4冷却调节系统设计一般注射到模具内的塑料温度为200左右，当ABS的温度升高时它的粘度也随着升高，故而成型时它的压力也很高。它的塑料上的坡度应该要大一点，非常容易出现熔接痕的情况，一般的的形成方式下，塑料制件的外形例如侧边面厚度，和它的表面变化对于零件来说没有什么大的影响。而塑件固化后从模具性强中取出时其温度在60以下。热塑性塑料在注射成型后，必须对模具进行有效的冷却，使熔融塑料的热量尽量快的传给模具，一是塑料可靠冷却定型并可迅速脱模。(1)设计原则：冷却水孔数量尽可能的多，孔径尽可能大；冷却水孔至型腔表面的距离应尽可能相等；浇口处要加强冷却；冷却水孔道不应穿过镶块或其接缝部位，以防漏水；冷却水孔应避免设在塑件的熔接痕处；进出口水管接头的位置应尽可能设在模具的同一侧，通常应设在注塑机的背面。（2）设计过程：已知：材料ABS，塑件厚度3mm，ABS单位热流量系数Q1=350kg/kg,解：冷却时间(4-11)s 根据ABS性能，取=10s 注射时间=2s，保压2s 注射周期为t=10+2+2+（58）=20s (4-12) 每小时注射次数N=3600/20=180 总热量 Q=W=NG (4-13) =800.0215350 =1354.5kJ/h 模具四侧面积 (4-14) 分型面面积 开模率 (4-15)散热表面积=0.04m2 (4-16)模温70，室温20对流所散发的热量： (4-17)辐射所散发的热量： (4-18) =0.86 注塑机所散发的热量： (4-19) 应由冷却系统从模具中带走的热量为 为负(4-20)所以模具靠自身可以散热。但为更加安全和提高效率，仍添加冷却系统。（3）冷却系统的布置 该塑件分型面为大致为阶梯形，把模仁分为上下两部分，上部分由分流道，应重点加强冷却，因此布置在偏上位置。 由上面计算可知，该模具塑料释放的总热量不大，旨在模具型腔周围开始冷却水管即可，凹模水管直径为12mm，凸模水管直径为12mm。水管具体分布线如图3-7所示。3-7水路示意图3.2.5脱模机构的设计注射成型的每一循环中，塑件必须准确无误的从模具的凹模中或型芯上脱出，完成脱出塑件的装置成为脱模机构，也称为推出机构。1.脱模推出机构的设计原则 塑件推出是注射成型过程中的最后一个环节，推出质量的好坏将最后决定塑件的质量，因此，塑件的推出是不可忽视的。在设计推出脱模机构时，应遵循下列原则。（1）推出机构应尽量设置在动模一侧；（2）保证塑件不因推出而变形损坏；（3）机构简单、动作可；（4）良好的塑件外观；（5）合模时的准确复位。2.塑件推出的基本方式选择零件脱模无特殊要求，采用最常见的推杆推出即能满足脱模要求。推杆形式选择圆形推杆。3.顶杆布局顶杆布局如图3-8所示图3-8顶杆布局示意图4.顶杆尺寸计算（1）脱模力(4-21) (4-22) (4-23) (4-24) 取1，查参考文献【1】中表8-2得=3.556由ABS特性和模具材料得f=0.21 取1，查参考文献【1】中表8-3得=1.0152=1.75mm，E=1800Mpa，S=0.5%，=0，L=14cm=625N（2）推板厚度 (4-25) =300mm，E=210000Mpa，B=150mm, =1/5*0.28mm（3）推杆直径 (4-26) K=1.5，L=140，n=7，E=2100000，取d=8mm3.3模架的确定选用标准模架，可以大大缩短模具的制造周期，提高企业的经济效益。由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，再根据成型零件尺寸结合标准模架，选用结构形式为FCI，如图3-9所示。图3-9标准模架各模板尺寸的确定：1.A板尺寸A板是定模腔板，塑件高度17.5m，在模板上还要开设冷却水道，冷却水道离型腔应由一定的距离，因此A板厚度取90mm。2.B板尺寸B板是凸模固定板，凸模的成型部分高度为23.5，同样要有冷却水道的位置，所以B板厚度取120mm。3.C垫块尺寸垫块=推出行程+推板厚度+推板固定板厚度+（510）=110mm，取垫块厚度为110mm。上述尺寸确定之后，就可以确定标准模架，利用 UG添加标准零件和之前设计好的结构，逐步完成设计。模具整体效果如图3-10所示。图3-10模具整体效果3.4 斜推杆的设计3.4.1斜推杆种类斜推杆是常见的侧向抽芯机构之一，它常用于制品内侧面存在凹槽或凸起结构，强行推出会损坏制品的场合。它是将侧向凹凸部位的成型镶件固定在推杆板上，在推出的过程中，此镶件作斜向运动，斜向运动分解成一个垂直运动和一个侧向运动，其中的侧向运动即实现侧向抽芯。斜推杆有整体式和二段式，二段式主要用于长而细的斜推杆，此时采用整体圆柱销式的斜推杆图3-11 斜推杆抽芯机构13.4.2 斜推杆的设计要点（1） 要保证复位可靠。（2）在斜推杆近型腔一端，须做610mm的直身位，并做一23mm的挂台起定位作用，以避免注塑时斜推杆受压而移动。设计挂台亦方便加工、装配及保证内侧凹凸结构的精度。（3）斜推杆上端面应比动模镶件底0.050.1mm，以保证推出时不损坏制品。（4）斜推杆上端面侧向移动时，不能与制品内的其他结构（入圆柱、加强筋或型芯等）发生干涉；（5）沿抽芯方向制品内表面有下降弧度时，斜推杆侧移时会损坏制品。解决方案有：a.制品减料做平，但须征得客户同意；b.斜推杆底部导轨做斜度，使斜推杆延迟推出。（6）当斜推杆上端面和镶件接触时，推出时不应碰到另一侧制品。（7）斜推杆在推杆固定板上的固定方式见上图3.9.（8）当斜推杆较长或较细时，在动模板上加导向块，帮助顶出及回位时的稳定性。加装导向块时其动模必须和内模镶件组合一起切割。（9）斜推杆与内模的配合公差取H7/f6，斜推杆与模架接触处避空。3.4.3斜推杆倾斜角的确定斜推杆的倾斜角度取决于侧向抽芯距离和推杆板推出的距离H。它们的关系见图，计算公式如下：tan=S/H其中：S=侧向凹凸深度S1+(1.53)mm 图3.10 几何关系斜推杆的倾斜角度不能太大，否则，在推出过程中斜推杆会受到很大的扭矩的作用，从而导致斜推杆磨损，甚至卡死或断裂。斜推杆的斜角一般为315,常用510。在设计过程中，这一角度能小不大。在此处设计中向凹凸深度为1.5+1.5mm，选择的斜推杆角度为4，经过计算斜推杆推出距离为35mm就可以完成脱模 本设计的斜推杆如图斜推杆第四章 总结在对汽车空调出风口盖罩的设计过程中，本人查阅了很多资料，学习了之前未曾了解的一些知识，开阔了视野，对模具行业也有了新的认识。在技能方面，通过对此塑件模具的设计，本人更加熟练了对UG和AutoCAD的运用，同时，学习了新的软件，如CAD和UG插件。期间，我遇到了不少困难，如由于对软件不熟悉，设计初期没有设置绘图尺寸，直到导入模架才发现问题；设计初期经验不足，考虑不全面，没有对工作资料进行备份，由于失误丢失前期工作，只能重做等等。这些困难有专业性的也有非专业性的，解决专业性难题，让本人更加深刻的掌握了模具设计的基础知识，而解决那些非专业性的难题，让本人学会了做事缜密，锻炼了自己的耐心和毅力。在设计过程中，本人运用了大量的计算机辅助设计，大大地提高了效率，本人深深感受到CAD/CAE技术的优越性和科学性。参考文献1 夏江梅，塑料成型模具与设备M.北京，机械工业出版社，2005.4.2 塑料模具设计手册编写组. 塑料模设计手册M.北京：机械工业出版社，2000.13 李学锋. 塑料模设计及制造M.北京：机械工业出版社，2001.104 邓石城、王旭. 实用模具技术手册M.上海：上海科技教育出版社，2000.35屈华昌. 压铸成型工艺与模具设计M. 北京：机械工业出版社，2004.56 黄虹：塑料成型加工与模具，化工工业出版社，2003.37 骏毅科技、关兴举 等：UG塑料模具设计，人民邮电出版社，2006.28 朱光力、万金保 等：塑料模具设计，清华大学出版社，20039 中国机械工程学会、中国模具设计大典编委会：中国模具设计大典，江西科学技术出版社,200110 伍先明、王群 等：塑料模具设计指导，国防工业出版社， 2006.511 曹阳根, 范海华, 郑功超. 现代注塑模设计图例精解40讲M. 化学工业出版社. 2009.612 张维合. 注塑模设计实用手册M. 北京: 化学工业出版社, 2011. 13 李勇. 塑料注塑模具经典结构180例M. 北京: 机械工业出版社, 2009.11. 14叶久新, 王群.塑料成型工艺及模具设计 M，北京：机械工业出版社2007.1115杨占尧，王高平塑料注射模结构和设计M. 北京：高等教育出版社.2008.07.16申开智,塑料成型模具M. 北京：中国轻工业出版社.2006.09.17 R Hauert, A review of modified DLC coating for biological applicationsJ. Diamond and Related Materials, 2003, 12.18 M.M.Fisher, F.E.Mark and T.Kingsbury:Energy recovery in the sustainable recycling of plastics from end-of-life electrical and electronic products,2005 IEEE International Symposium on Electronics and the Environment, May 2005.19 Bill Davies.Serge Jonnaert：Guide to Better Hot Runner Control White Paper，MoldflowCorporation，March 2004. 致谢对老师的感谢还在这设计中间的悉心教导，不管是生活上的，还是学业上的，老师都能为我们着想，身为大四的学生毕业设计是一个主要内容，但是就业的压力也时刻压在我们的身上，我们周转于就业与毕业设计之间，老师总能给我们最好的安排，让我们不至于乱了阵脚。不仅仅在生活上也能给予我们最大的支持和帮助，在毕业设计上也是不遗余力，总能想办法解决我们存在的问题，有时候我们有自己的想法时，也能从我们的角度看问题，在我看来更多的时候我们是平等的，是在互相学习的，这一点我是敬佩的。为期三个月的毕业设计就这样结束了，也意味着大学也将在此画上了一个大大的句号，对于这期间指导老师的悉心指导以及给予的帮助，同时还要感谢所有的同学们，正是因为有了他们的支持和鼓励。本次毕业设计才会顺利完成。总之，感谢每一位关心过我，爱护过我的人。滴水之恩，当涌泉相报。最后，再次感谢我的导师.第 31 页 共 35 页摘要20世纪塑料材料的制品如雨后春笋一样涌现，当然这样的兴起是因为它本身的特点，包括有价格低廉、易塑型、强度大等等。就现在来说，塑料制品已经在很多的方面得到了应用，诸如日常的生活、医疗所使用的设备、电子电器制品方面、汽车内部设备等。塑料制品有很多种成型的方法，本设计使用的是最常使用的注塑方式注射成型，根据汽车空调出风口盖罩塑料制品的要求，了解塑件的用途，分析塑件的工艺性、尺寸精度等技术要求，选择塑件制件尺寸。本模具采用一模一腔，大水口搭底进料，注射机采用海天HTF300XB型号，设置冷却系统。前期对于设计对象进行了相关的测量，数据的记录等；中期主要是使用UG三维设计软件根据前期测量的数据建立立体模型，并在塑件模型的基础上利用UG制造内的模具型腔模块对汽车空调出风口盖罩作出相应的注塑模具设计，包括有塑件元件、斜顶分型面、主分型面、浇口等，并且加入相应的模架、浇口、流道等；后期则是以之前作出的成果为基础使用CAD软件绘制出相应的二维图，更加清晰的显示出塑件的结构以及模具的机构。关键词：汽车空调出风口盖罩；一模一腔；注射机；海天HTF300XB，冷却系统；注塑模具AbstractIn twentieth Century, plastic materials sprang up like mushrooms, of course, because of its own characteristics, including low price, easy molding, high strength and so on. Now, plastic products have been applied in many aspects, such as daily life, equipment used in medical care, electronic and electrical products, and automobile internal equipment.There are many kinds of molding methods in plastic products. This design uses the most commonly used injection molding method - injection molding. According to the requirements of plastic products on the top top of the washing machine, we know the use of plastic parts, analyze the technological requirements of the plastic parts, size precision and so on, and choose the size of the parts of the plastic parts. This mold adopts the first mock exam two chamber, a bottom gate feeding, injection machine adopts the Haitian HTF300XB model, is provided with a cooling system. In the early stage, the related measurement and data recording were carried out for the design object. In the middle period, the three-dimensional model was established by using UG 3D design software according to the data measured earlier, and the mold cavity module in the UG manufacturing was used to make the corresponding injection mold design on the top cover of the washing machine right cylinder, including the design of the injection mold. There are plastic parts, slide block surface, main parting surface, gate and so on, and join the corresponding mold, gate, runner, and so on. Later, the corresponding two-dimensional map is drawn using CAD software on the basis of the previous results, and the structure of the plastic parts and the mechanism of the mold are clearly displayed.Key words: washing machine right cylinder cover; the first mock exam two cavity; injection machine; the HTF300XB injection mold cooling system;目录摘要IAbstractII第一章 绪 论1第二章 注塑工艺分析及成型方法22.1汽车空调出风口盖罩塑件分析22.1.1塑件材料的选择32.1.2 所选材料主要特性42.1.3 技术指标42.1.4 精度选择52.1.5汽车空调出风口盖罩的工艺参数5第三章 注塑模具结构设计63.1拟定模具结构设计63.1.1分型面位置的确定63.1.2 确定型腔数量及排列方式73.1.3 模具结构形式的确定83.1.4 注射机型号的确定83.1.5 注塑机的参数较核103.2 浇注系统、关键零部件设计123.2.1浇注系统形式和浇口的设计123.2.2成型零件设计153.2.3排气系统的设计173.2.4冷却调节系统设计173.2.5脱模机构的设计203.3模架的确定223.4 斜推杆的设计243.4.1斜推杆种类243.4.2 斜推杆的设计要点243.4.3斜推杆倾斜角的确定25第四章 总结28参考文献29致谢31IV第一章 绪 论作为工业生产基础工艺装备的模具，在国民经济中占有重要的地位，模具技术也已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一。 在第十一五规划中指出，模具是工业生产的基础工艺装备，国民经济的五大支柱产业机械、电子、汽车、石化、建筑都要求模具工业发展与之相适应。 模具因其生产效率高、产品质量好、材料消耗低、生产成本低而获得广泛应用，与其他加工制造业所无法比拟的。从工业产品生产行业看，模具是现代工业，特别是汽车、摩托车、航空、仪表、仪器、医疗器械、电子通讯、兵器、家用电器、五金工具、日用品等工业必不可少的工艺装备。据资料统计，利用模具制造的零件数量，在飞机、汽车、摩托车、拖拉机、电机、电器、仪器仪表等机电产品中占80%以上；在电脑、电视机、摄像机、照相机、录像机、传真机、电话及手机等电子产品中占85%以上；在电冰箱、洗衣机、空调、微波炉、吸尘器、电风扇、自行车、手表等轻工业产品中占90%以上；在了弹、枪支等兵器产品中占95%以上。我国模具工业在政府十分重视及关怀下，并提出相应的优惠政策进行模具技术开发，在模具工业中大量采用先进技术和设备，努力提高模具设计和制造水平，取得显著的经济效益。另外，从资料获悉，目前，美国、日本、德国等发达国家的模具总产值都已超过机床总产值。模具技术的进步极大地促进了工业产品的生产发展，模具是“效益放大器”，用模具生产最终产品的价值将超过自身价格的几十倍乃至百倍及上千倍。据各国报导，模具工业在欧美等工业发达国家被称之“点铁成金”的“磁力工业”，如今世界模具工业的发展速度超过了新兴的电子工业，已实现了模具专业化、标准化和商业化，因而深受赞誉。美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”，日本称模具工业为“进入富裕社会的原动力”，在德国，被冠之以“金属加工业中的帝王”之称号，而欧盟一些国家称“模具就是黄金”，新加坡政府则把模具工业作为“磁力工业”，中国模具权威经理称为“模具是印钞机”。可见模具工业在世界各国经济发展中具有重要的显著地位。模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一。第二章 注塑工艺分析及成型方法2.1汽车空调出风口盖罩塑件分析在模具设计之前需要对塑件的工艺性如形状结构、尺寸大小、精度等级和表面质量要进行仔细研究和分析，只有这样才能恰当确定塑件制品所需的模具结构和模具精度。该塑件结构简单，生产量大，要求较低的模具成本，成型容易，精度要求不高，分别在不同的型腔内成型，故在模具设计和制造上要有一定的定位措施和良好的加工工艺，以保证转动的顺畅和零件的使用寿命。本设计课题-汽车空调出风口盖罩如下图所示，具体结构和尺寸详见图纸，图2-1 汽车空调出风口盖罩上盖三维图图2-2 注塑二维2.1.1塑件材料的选择 通过汽车空调出风口盖罩塑件使用环境与用量的考量，最终决定使用ABS塑料作为汽车空调出风口盖罩的材料。ABS是没有毒的、没有任何味道，表面呈现略黄色，形成的塑料制件具有很强的强度，它的密度是1.02到1.05g/cm3，它的收缩率为0.3到0.8%之间。ABS它吸水的能力很厉害。它的流动性不是很强。对于ABS来说一般的打击不会使它变形的，并且，它的温度很缓慢变化的有良好的保温性和耐低温性。它而且有优秀的机械强度。和物理性能例如，一些酸，温度高低对它几乎没有影响，它的化学性能也非常优秀。ABS的硬度也非常好，和一般的材料比它在硬度方面有着良好的优越性。材料的吸水性很低。这个它的缺点也是显而易见的它不抗热，不适合连续工作，因为它连续工作温度为70上下当它的温度超过93时它的形状就会发生变化。它在夏天因为紫外线很高特别轻易变的表面干硬从而使它干裂脆化。2.1.2 所选材料主要特性当ABS的温度升高时它的粘度也随着升高，故而成型时它的压力也很高。它的塑料上的坡度应该要大一点，非常容易出现熔接痕的情况，一般的的形成方式下，塑料制件的外形例如侧边面厚度，和它的表面变化对于零件来说没有什么大的影响。在需求塑料制件要有很高的精度时，模具的温度要把握好大概50到60之间就好了。2.1.3 技术指标表2-1 ABS=技术的指标见下2 密度1.021.16比体积0.860.98吸水率0.20.4收缩率s0.40.7熔点130160硬度HB9.7R121拉强度60拉伸弹性模量体积电阻率弯曲强度80热变形温度t/c0.46MP90108冲击韧度无缺口2610.185MP83103缺口112.1.4 精度选择汽车空调出风口盖罩精度不是固定不变的，它会受到各个其他方面的引导而变得和以前相比有很大的不同。注塑的环境温度等外部原因。和模具的结构也都会影响精密塑胶零件生产。精密塑胶汽车空调出风口盖罩的精度水平(sj1372 - 1978),使用ABS - 5级的精度水平。2.1.5汽车空调出风口盖罩的工艺参数表2-2 ABS注射的工艺参数第三章 注塑模具结构设计3.1拟定模具结构设计3.1.1分型面位置的确定在塑件设计阶段，就应考虑成型时分型面的形状和位置，否则无法用模具成型。在模具设计阶段，应首先确定分型面的位置，然后才选择模具的结构。分型面的设计是否合理，对塑件质量、工艺操作难易程度和模具的设计制造都由很大影响。因此，分型面的选择是注塑模具设计中的一个关键因素。1.分型面的选择原则（1）有利于保证塑件的外观质量；（2）分型面应选择在塑件的最大截面处；（3）尽可能使塑件留在动模一侧；（4）有利于保证塑件的尺寸精度；（5）尽可能满足塑件的使用要求；（6）尽量减少塑件在合模方向上的投影面积；（7）长型芯应置于开模方向；（8）有利于排气；（9）有利于简化模具结构。该塑件在进行塑件设计时已充分考虑了上述原则，同时从所提供的塑件图样可以看出该塑件需要侧向抽芯分型（如图3-1所示）。图3-1 斜顶结构图2.分型面的选择基于以上因素的考虑，分型面选择如图3-2所示。图3-2分型面 3.1.2 确定型腔数量及排列方式当分型面确定之后，就需要考虑是采用单型腔模还是多型腔模。一般来说，大中型塑件和精度要求高的小型塑件优先采用一模一腔的结构，但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。故由此初步拟定采用一模一腔，如图4-4所示。3.1.3 模具结构形式的确定该模具外观质量要求较高，从该塑件的外部特征可以看出塑件外形是矩形。初步拟定采用一模一腔单分型面的模具结构形式，如图3-3所示。图3-3型腔分布示意图3.1.4 注射机型号的确定注射模是安装在注射机上使用的工艺装备，因此设计注射模应该详细了解注射机的技术规范，才能设计出符合要求的模具。注射机规格的确定主要是根据塑件的大小及型腔的数目和排列方式，在确定模具结构形式及初步估算外形尺寸的前提下，设计人员应该对模具所需的注射量、锁模力、注射压力、拉杆间距、最大和最小模厚、推出形式、推出位置、推出行程、开模距离等进行计算。根据这些参数，选择一台和模具匹配的注射机，倘若用户已经提供了注射机的型号和规格，设计人员必须对其进行校核，若不能满足要求，则必须自己调整或于用户取得商量调整。1.所需注射量的计算（1）塑件质量、体积计算:对于该设计，建立塑件模型,并用UG对此模型分析得：塑料制件体积V1125.196，查参考文献得ABS的密度为1.05g/cm3塑料制件质量M1131.5g。实测塑件体积（2）浇注系统凝料体积的初步估算可使用软件测量塑件体积，由于该模具采用一模一腔，所以，浇注系统凝料体积为V3=13.4cm3（3） 该模具一次注射所需要的ABS体积 V0=V1X1+ V3 =125.169x1+13.4=138.569cm3；质量 M0=V0=145.5g。2.注射机型号的选定近年来我国引进的注射机型号很多，国内注射机生产厂的新机型也日益增多。掌握使用设备的技术参数是注射模设计和生产所必需的技术准备。根据以上的计算，初步选定型号为HTF300XB，该注塑机参数如表3-1所示。表3-1注塑机的参数型号单位300A300B300C 参数螺杆直径mm606570理论注射容量cm3727853989注射重量PSg662776900注射压力Mpa213182157注射行程mm257螺杆转速r/min0160料筒加热功率KW17.25锁模力KN3000拉杆内间距(水平垂直)mm660660允许最大模具厚度mm660允许最小模具厚度mm250移模行程mm660移模开距(最大)mm1260液压顶出行程mm160液压顶出力KN62液压顶出杆数量PC13油泵电动机功率KW30油箱容积l580机器尺寸(长宽高)m6.92.02.4机器重量t11.5最小模具尺寸(长宽)mm4604603.1.5 注塑机的参数较核（1）注射容量和质量校核由于以容量计算时 V总0.8 V注 (4-1)式中V注注射机最大注射容量 cm3；V总成型塑件与浇注系统体积总和 cm3；0.8最大注射容量的利用系数。V注V总/0.8=138.569/0.8=173.21125cm3所以注塑机符合注射容量和质量要求。（2）合模力及注塑面积和型腔数的校核合模力的大小必须满足下式：FsFz=P（nAx +Aj）= PA (4-2)式中A塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和 Ax塑件型腔在模具分型面上的投影面积 Aj塑件浇注系统在模具分型面上的投影面积 Fz胀模力 Fs合模力 P模腔压力 取30MPa通过使用UG软件计算面功能自动得出A=30042.9mm2由于 Fs=3000KN 3030042.9x1.1x0.001 =991.4157KN所以注塑机符合合模力及注塑面积和型腔数的要求。（3）模具与注塑机安装部分相关尺寸校核 1）模具闭合高度长宽尺寸要与注塑机模板尺寸和拉杆间距相合适模具的长宽为500500mm注塑机拉杆的间距660660mm）故满足要求。 2）模具闭合高度校核模具实际高度 H模=456mm ； 注塑机最小闭合厚度 H为250660mm 故满足要求。3) 开模行程校核模具开模后为了便于取出制件，要求有足够的开模距离，所谓开模行程是指模具开合过程中动模固定板的移动距离。注塑机的开模行程是有限的，设计模具必须校核所选注射机的开模行程，以便与模具的开模距离相适应。对于单分型面注射模应有：SmaxS= H1 + H2 + H3 + C式中 H1-模具厚度 H2-顶出行程H3 -包括浇注系统凝料在内的塑件高度C - 安全距离本设计中=2500 = 456 mm =70mm H3 =150mm C取30mm总的开模距离需要S=701mm以上. 经计算，符合要求。3.2 浇注系统、关键零部件设计3.2.1浇注系统形式和浇口的设计浇注系统是引导塑料熔体从注射机喷嘴到模具型腔的进料通道，具有传质、传压和传热的功能，对塑件质量影响很大。它分为普通流道浇注系统和热流道浇注系统。该模具采用普通流道浇注系统，包括主流到，分流到、冷料穴，浇口。1.主流道的设计主流道通常位于模具中心塑料熔体的入口处，它将注射机喷嘴射出的熔体导入分流道或型腔中。主要的形状为圆锥形，以便于熔体的流动和开模是主流道凝料的顺利拔出（1）主流道尺寸主流道小端直径 D=注射机喷嘴直径+（0.51） (4-4) =3+（0.51），取D=3.6主流道球面半径SR0=注射机喷嘴球头半径+（12）(4-5) =10+(12)，取SR0=11球面配合高度h=35mm，取h=3mm主流道长度L=90mm主流道大端直径D=3.6+2Ltan=3.1+2130tan1=8.21，取D=8mm(4-6)浇口套总长LO=L+h=95mm(4-7)（2）主流道衬套的形式主流道小端入口处于注塑机喷嘴反复接触，属于易损件，对材料要求较严格，因而模具主流道部分设计成可拆卸更换的主流道衬套形式即浇口套，以便有效的选用幼稚钢材进行单独加工和热处理，常采用碳素工具钢，如T8A、T10A等，热处理硬度为50HRC55HRC。由于该模具流道较长，定位圈和衬套设计成分体式较合适。（3）主流道衬套的固定主流道衬套采用2个螺钉均布固定。2.冷料穴的设计（1）主流道冷料穴的设计开模时应将主流道中的凝料拉出，所以冷料穴的直径应稍大于主流道大端直径。由于该模具型腔分布对称，所以冷料穴可设在中心位置。冷料穴直径=8 mm = D(4-8)冷料穴深度=3/4 D=6 mm(4-9)（2）分流道冷料穴的设计图3.分流道设计（1）分流到布置形式分流道在分型面上的布置与型腔排列密切相关，有多种不同的布置形式，应该遵循两方面原则：一方面排列紧凑、缩小模具板面尺寸；另一方面流程尽量段、锁模力力求平衡。改模具的流道布置形式采用平衡式。流道分布如图3-4所示。图3-4流道分布示意图（2）分流道的长度长度应尽量短，减少弯折。该模具的分流道长度在设计过程中由绘图的出，L=20 mm。（3）分流道的形状及尺寸为了便于加工及凝料脱模，分流道设置在分型面上，采用圆形截面，PP经验值d=（4.89.5）mm，由d（1.11.2）=d上级，所以得出d=5.8，取为6 mm。（4）分流道表面粗糙度由于流道中于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0.631.6微米，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，是中心层具有较高的剪切速率，此处Ra=0.8。4.浇口的设计浇口是连接流道于型腔之间的一段细短通道，它是浇注系统的关键部位。浇口的形状、位置和尺寸对塑件的质量影响很大。浇口截面积通常为分流道的0.070.09倍，浇口截面积取为矩形。（1）浇口类型及位置的确定该模具是中小型塑件的多型腔模具，同时，对外观要求较高，所以从搭底浇口和牛角式浇口中进行选择。其中，搭底浇口模具结构简单，只需两板模即可，比较有优势。综合以上，采用搭底浇口最合适，而且相应的模具结构也比较简单，所以选用搭底浇口。（2）浇口尺寸设计由经验公式，浇口的深度d=0.206=1.207；(4-10)3.2.2成型零件设计直接与塑料接触构成塑件形状的零件称为成型零件，其中构成塑件外形的成型零件成为凹模，构成塑件内部形状的成型零件成为凸模（型芯）。由于凹、凸模件直接与高温、高压的塑料接触，并且脱模时反复与塑件摩擦，因此，要求凹、凸模件具有足够的强度、刚度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性以及足够低的表面粗糙度，如果型腔侧壁和底板厚度过小，可能因强度不够而产生变形甚至破坏；也可能因刚度不足而产生翘曲变形，导致溢料飞边，降低塑件尺寸精度并影响脱模。分型成功后凹模如图3-5所示，凸模如图3-6所示。图3-5凹模图3-6凸模模具成型零件尺寸计算成型零部件工作尺寸是指成型零部件上直接决定塑件形状的有关尺寸，主要有型腔和型芯的径向尺寸，型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯之间的位置尺寸，以及中心距尺寸等。在模具设计时要根据塑件的尺寸及精度等级确定成型零部件的工作尺寸及精度等级。影响塑件尺寸精度的主要因素有塑件的收缩率，模具成型零部件的制造误差，模具成型零部件的磨损及模具安装配合方面的误差。这些影响因素也是作为确定成型零部件工作尺寸的依据。由于按平均收缩率、平均制造公差和平均磨损量计算型芯型腔的尺寸有一定的误差（因为模具制造公差和模具成型零部件在使用中的最大磨损量大多凭经验决定），这里就只考虑塑料的收缩率计算模具盛开零部件的工作尺寸。塑件经成型后所获得的制品从热模具中取出后，因冷却及其它原因会引起尺寸减小或体积缩小，收缩性是每种塑料都具有的固有特性之一，选定ABS材料收缩率为0.3%0.8，平均收缩率为0.55%，刚计算模具成型零部件工作尺寸的公式为： 式中 A 模具成型零部件在常温下的尺寸 B 塑件在常温下实际尺寸成型零部件工作尺寸的公差值可取塑件公差的1/31/4，或取IT78级作为模具制造公差。在此取IT8级，型芯工作尺寸公差取IT7级。模具型腔的小尺寸为基本尺寸，偏差为正值；模具型芯的最大尺寸为基本尺寸，偏差为负值，中心距偏差为双向对称分布。各成型零部件工作尺寸的具体数值见图纸。 本设计中零件工作尺寸的计算均采用平均尺寸、平均收缩率、平均制造公差和平均磨损量来进行计算，已给出这ABS的成型收缩率为0.5%，模具的制造公差取z =/3。因本设计塑件的尺寸精度为MT3，即 =0.6 mm。型腔型芯工作尺寸的计算类别塑件基本尺寸计算公式模具尺寸型腔尺寸计算HmHs =36Hm=(Hs+Hs. -2/3)0+zLmLs =81Lm=(Ls+Ls. -3/4)0+z型芯尺寸LmLs =38Lm=(Ls+Ls. +3/4)0-z3.2.3排气系统的设计该套模具是属于小型模具，排气量很小，可利用分型面、斜顶和顶杆等间隙进行排气，不需要单独开设排气槽。3.2.4冷却调节系统设计一般注射到模具内的塑料温度为200左右，当ABS的温度升高时它的粘度也随着升高，故而成型时它的压力也很高。它的塑料上的坡度应该要大一点，非常容易出现熔接痕的情况，一般的的形成方式下，塑料制件的外形例如侧边面厚度，和它的表面变化对于零件来说没有什么大的影响。而塑件固化后从模具性强中取出时其温度在60以下。热塑性塑料在注射成型后，必须对模具进行有效的冷却，使熔融塑料的热量尽量快的传给模具，一是塑料可靠冷却定型并可迅速脱模。(1)设计原则：冷却水孔数量尽可能的多，孔径尽可能大；冷却水孔至型腔表面的距离应尽可能相等；浇口处要加强冷却；冷却水孔道不应穿过镶块或其接缝部位，以防漏水；冷却水孔应避免设在塑件的熔接痕处；进出口水管接头的位置应尽可能设在模具的同一侧，通常应设在注塑机的背面。（2）设计过程：已知：材料ABS，塑件厚度3mm，ABS单位热流量系数Q1=350kg/kg,解：冷却时间(4-11)s 根据ABS性能，取=10s 注射时间=2s，保压2s 注射周期为t=10+2+2+（58）=20s (4-12) 每小时注射次数N=3600/20=180 总热量 Q=W=NG (4-13) =800.0215350 =1354.5kJ/h 模具四侧面积 (4-14) 分型面面积 开模率 (4-15)散热表面积=0.04m2 (4-16)模温70，室温20对流所散发的热量： (4-17)辐射所散发的热量： (4-18) =0.86 注塑机所散发的热量： (4-19) 应由冷却系统从模具中带走的热量为 为负(4-20)所以模具靠自身可以散热。但为更加安全和提高效率，仍添加冷却系统。（3）冷却系统的布置 该塑件分型面为大致为阶梯形，把模仁分为上下两部分，上部分由分流道，应重点加强冷却，因此布置在偏上位置。 由上面计算可知，该模具塑料释放的总热量不大，旨在模具型腔周围开始冷却水管即可，凹模水管直径为12mm，凸模水管直径为12mm。水管具体分布线如图3-7所示。3-7水路示意图3.2.5脱模机构的设计注射成型的每一循环中，塑件必须准确无误的从模具的凹模中或型芯上脱出，完成脱出塑件的装置成为脱模机构，也称为推出机构。1.脱模推出机构的设计原则 塑件推出是注射成型过程中的最后一个环节，推出质量的好坏将最后决定塑件的质量，因此，塑件的推出是不可忽视的。在设计推出脱模机构时，应遵循下列原则。（1）推出机构应尽量设置在动模一侧；（2）保证塑件不因推出而变形损坏；（3）机构简单、动作可；（4）良好的塑件外观；（5）合模时的准确复位。2.塑件推出的基本方式选择零件脱模无特殊要求，采用最常见的推杆推出即能满足脱模要求。推杆形式选择圆形推杆。3.顶杆布局顶杆布局如图3-8所示图3-8顶杆布局示意图4.顶杆尺寸计算（1）脱模力(4-21) (4-22) (4-23) (4-24) 取1，查参考文献【1】中表8-2得=3.556由ABS特性和模具材料得f=0.21 取1，查参考文献【1】中表8-3得=1.0152=1.75mm，E=1800Mpa，S=0.5%，=0，L=14cm=625N（2）推板厚度 (4-25) =300mm，E=210000Mpa，B=150mm, =1/5*0.28mm（3）推杆直径 (4-26) K=1.5，L=140，n=7，E=2100000，取d=8mm3.3模架的确定选用标准模架，可以大大缩短模具的制造周期，提高企业的经济效益。由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，再根据成型零件尺寸结合标准模架，选用结构形式为FCI，如图3-9所示。图3-9标准模架各模板尺寸的确定：1.A板尺寸A板是定模腔板，塑件高度17.5m，在模板上还要开设冷却水道，冷却水道离型腔应由一定的距离，因此A板厚度取90mm。2.B板尺寸B板是凸模固定板，凸模的成型部分高度为23.5，同样要有冷却水道的
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