插线板上盖塑料模具毕业设计-gai.doc

湖南科技大学本科生毕业设计（论文）湖 南 科 技 大 学毕 业 设 计（ 论 文 ）题目作者学院专业学号指导教师二 年 月 日湖 南 科 技 大 学毕业设计（论文）任务书 院 系（教研室）系（教研室）主任: （签名） 年 月 日学生姓名: 学号: 专业: 1 设计（论文）题目及专题： 2 学生设计（论文）时间：自 年 月 日开始至 年 月 日止3 设计（论文）所用资源和参考资料：4 设计（论文）应完成的主要内容：5 提交设计（论文）形式（设计说明与图纸或论文等）及要求：6 发题时间： 年 月 日指导教师： （签名）学 生： （签名）湖 南 科 技 大 学毕业设计（论文）指导人评语主要对学生毕业设计（论文）的工作态度，研究内容与方法，工作量，文献应用，创新性，实用性，科学性，文本（图纸）规范程度，存在的不足等进行综合评价指导人： （签名）年 月 日 指导人评定成绩： 湖 南 科 技 大 学毕业设计（论文）评阅人评语主要对学生毕业设计（论文）的文本格式、图纸规范程度，工作量，研究内容与方法，实用性与科学性，结论和存在的不足等进行综合评价评阅人： （签名）年 月 日 评阅人评定成绩： 湖 南 科 技 大 学毕业设计（论文）答辩记录日期： 学生： 学号： 班级： 题目： 提交毕业设计（论文）答辩委员会下列材料：1 设计（论文）说明书共页2 设计（论文）图 纸共页3 指导人、评阅人评语共页毕业设计（论文）答辩委员会评语：主要对学生毕业设计（论文）的研究思路，设计（论文）质量，文本图纸规范程度和对设计（论文）的介绍，回答问题情况等进行综合评价答辩委员会主任： （签名）委员： （签名）（签名）（签名）（签名） 答辩成绩： 总评成绩： 排插上盖注塑模具的设计摘要：塑料工业是当今世界上增长最快的工业门类之一，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。本设计介绍了排插上盖注射成型的基本过程，对注塑产品提出了基本的设计原则；详细介绍了塑件成型工艺设计，注射机的选择，浇注系统的的设计，成型零件的结构设计，脱模推出机构的设计，冷却系统的设计的过程。并对标准模架的选择也作了相应的介绍。通过本次设计，使我掌握了注塑模具设计的全过程，同时也提高了运用CAD绘制复杂装配图的能力。关键词：塑料；注塑模具；模具结构Lug plate cover injection mold designAbstract: Plastic industry in the world today is one of the fastest growing industrial categories, and injection mould is one of the types of the fast development. Therefore, the study to understand plastic injection mold production process and improve the quality of products has great significance. This design introduced the multi-function trash the basic process of injection molding.plastic products put forward the basic design principles; Detailed introduces the plastic parts molding process design, the choice of injection machine, gating system designKeywords: Plastic; Injection mould; The mould structure目录第一章 绪论- 1 -1.1 我国塑料模具业发展现状及方向1.2 塑料模具的发展水平与创新方向第二章 排插上盖工艺方案及分析42.1 设计塑件时必须考虑的几个方面的问题42.2 尺寸和精度42.3工件的形状及尺寸42.4 工件的臂厚52.5工件材料52.5.1 工件材料的选择52.5.2 工件材料性能分析52.5.3 ABS成型塑件的主要缺陷及消除措施62.5.4 成型特点72.5.5 主要技术指标72.5.6 ABS的注射工艺参数7第三章 模具结构形式的拟定83.1 确定型腔数量及其排列方式83.2 模具结构形式的确定9第四章 模具设计104.1 估算零件体积和投影面积。104.2 锁模力114.3 选择注射机及注射机的主要参数114.4 注塑机的校核12第五章 浇注系统的设计145.1 主流道的设计145.2 冷料井和拉料杆的设计155.3 分流道浇口的设计165.4 浇口的设计17第六章 成型零部件的设计196.1 分型面的确立196.2 排气槽的设计206.3 成型零件的结构设计216.3.1 型腔的结构设计216.3.2 型芯的结构设计226.3.3 成型零件的尺寸计算22第七章 合模导向机构的设计257.1 导柱导向机构的作用257.2 导柱导套的选择257.3 导柱导套的排布26第八章 塑件脱模机构的设计278.1 推出机构的设计278.2 复位的设计288.3 脱模过程288.4 模架的设计28第九章 冷却系统的设计309.1 冷却管道的影响309.2 冷却系统319.3 冷却道开设原则319.4冷却水道的结构32第十章 设计注射模具侧向抽芯机构3310.1斜导柱抽芯机构设计原则3310.2 抽芯机构的确定3310.3 抽芯距S3310.4 斜导柱倾斜角的确定3410.5滑块的设计3510.6导滑槽的设计3610.7 锁紧块36第十一章 模具的装配3711.1 组件型腔和型芯与模板的装配3711.2 推杆的装配要求3711.3 模具总装配程序3811.4 该模具的装配要求3911.5 模具的装配工艺39第十二章 结论40参 考 文 献41xiv湖南科技大学毕业设计（论文）第一章 绪论1.1 我国塑料模具业发展现状及方向从整体上看，中国塑料模具无论是在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都有了很大进步，但与国民经济发展的需求、世界先进水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、复杂、长寿命的中高档塑料模具每年仍需大量进口。在总量供不应求的同时，一些低档塑料模具却供过于求，市场竞争激烈，还有一些技术含量不太高的中档塑料模具也有供过于求的趋势。 加入WTO，给塑料模具产业带来了巨大的挑战，同时带来更多的机会。由于中国塑料模具以中低档产品为主，产品价格优势明显，有些甚至只有国外产品价格的1/51/3，加入WTO后，国外同类产品对国内冲击不大，而中国中低档模具的出口量则加大；在高精模具方面，加入WTO前本来就主要依靠进口，加入WTO后，不仅为高精尖产品的进口带来了更多的便利，同时还促使更多外资来中国建厂，带来国外先进的模具技术和管理经验，对培养中国的专业模具人才起到了推动作用。 进口的塑料模具中，最多的是为汽车配套的各种装饰件模具、为家电配套的各种塑壳模具、为通信及办公设备配套的各种注塑模具、为建材配套的挤塑模具以及为电子工业配套的各种塑封模具等。出口的塑料模具以中低档产品居多。由于中国塑料模具价格较低，在国际市场中有较强的竞争力，所以进一步扩大出口的前景很好，近几年出口年均增长50%以上就是一个很好的证明。 虽然近几年模具出口增幅大于进口增幅，但所增加的绝对量仍是进口大于出口，致使模具外贸逆差逐年增大。这一状况在2007年已得到改善，逆差已有减少。模具外贸逆差增大主要有两方面原因：一是国民经济持续高速发展，特别是汽车产业的高速发展带来了对模具旺盛需求，有些高档模具国内的确生产不了，只好进口；但也确实有一些模具国内可以生产，也在进口。这与中国现行的关税政策及项目审批制度有关。二是对模具出口鼓励不够。现在模具与其它机电产品一样，出口退税率只有13%，而未达17%。 从市场情况来看，塑料模具生产企业应重点发展那些技术含量高的大型、精密、复杂、长寿命模具，并大力开发国际市场，发展出口模具。随着中国塑料工业，特别是工程塑料的高速发展，可以预见，中国塑料模具的发展速度仍将继续高于模具工业的整体发展速度，未来几年年增长率仍将保持20%左右的水平。1.2 塑料模具的发展水平与创新方向近年来，中国塑料模具制造水平已有较大提高。大型塑料模具已能生产单套重量达到50t以上的注塑模，精密塑料模具的精度已达到2m，制件精度很高的小模数齿轮模具及达到高光学要求的车灯模具等也已能生产，多腔塑料模具已能生产一模7800腔的塑封模，高速模具方面已能生产挤出速度达6m/min以上的高速塑料异型材挤出模具及主型材双腔共挤、双色共挤、软硬共挤、后共挤、再生料共挤出和低发泡钢塑共挤等各种模具。在生产手段上，模具企业设备数控化率已有较大提高，CAD/CAE/CAM技术的应用面已大为扩展，高速加工及RP/RT等先进技术的采用已越来越多，模具标准件使用覆盖率及模具商品化率都有较大幅度的提高，热流道模具的比例也有较大提高。另外，三资企业的蓬勃发展进一步促进了塑料模具设计制造水平及企业管理水平的提高，有些企业已实现信息化管理和全数字化无图制造。 中国塑料模具行业和国外先进水平相比，主要存在以下问题： （1）发展不平衡，产品总体水平较低。虽然个别企业的产品已达到或接近国际先进水平，但总体来看，模具的精度、型腔表面的粗糙度、生产周期、寿命等指标与国外先进水平相比尚有较大差距。包括生产方式和企业管理在内的总体水平与国外工业发达国家相比尚有10年以上的差距。 （2）工艺装备落后，组织协调能力差。虽然部分企业经过近几年的技术改造，工艺装备水平已经比较先进，有些三资企业的装备水平也并不落后于国外，但大部分企业的工艺装备仍比较落后。更主要的是，企业组织协调能力差，难以整合或调动社会资源为我所用，从而就难以承接比较大的项目。 （3）大多数企业开发能力弱，创新能力明显不足。一方面是技术人员比例低、水平不够高，另一方面是科研开发投入少；更重要的是观念落后，对创新和开发不够重视。模具企业不但要重视模具的开发，同时也要重视产品的创新。 （4）供需矛盾短期难以缓解。近几年，国产塑料模具国内市场满足率一直不足74%，其中大型、精密、长寿命模具满足率更低，估计不足60%。同时，工业发达国家的模具正在加速向中国转移，国际采购越来越多，国际市场前景看好。市场需求旺盛，生产发展一时还难以跟上，供不应求的局面还将持续一段时间。 （5）体制和人才问题的解决尚需时日。在社会主义市场经济中，竞争性行业，特别是像模具这样依赖于特殊用户、需单件生产的行业，国有和集体所有制原来的体制和经营机制已显得越来越不适应。人才的数量和素质也跟不上行业的快速发展。因此在模具方面我们还应该做做更大努力，（1）在模具的质量、交货周期、价格、服务四要素中，已有越来越多的用户将交货周期放在首位。要求模具公司尽快交货，这已成为一种趋势。企业千方百计提高自己的适应能力、提高技术水准、提高装备水平、提高管理水平及提高效率等都是缩短模具生产周期的有效手段。 （2）大力提高开发能力，将开发工作尽量往前推，直至介入到模具用户的产品开发中去，甚至在尚无明确用户对象之前进行开发，变被动为主动。目前，电视机和显示器外壳、空调器外壳、摩托车塑件等已采用这种方法，手机和电话机模具开发也已开始尝试。这种做法打破了长期以来模具厂只能等有了合同，才能根据用户要求进行模具设计的被动局面。 （3）随着模具企业设计和加工水平的提高，模具的制造正在从过去主要依靠钳工的技艺转变为主要依靠技术。这不仅是生产手段的转变，也是生产方式的转变和观念的上升。这一趋势使得模具的标准化程度不断提高，模具精度越来越高，生产周期越来越短，钳工比例越来越低，最终促进了模具工业整体水平不断提高。中国模具行业目前已有10多个国家级高新技术企业，约200个省市级高新技术企业。与此趋势相适应，生产模具的主要骨干力量从技艺型人才逐渐转变为技术型人才是必然要求。 （4）模具企业及其模具生产正在向信息化迅速发展。在信息社会中，作为一个高水平的现代模具企业，单单只是CAD/CAM的应用已远远不够。目前许多企业已经采用了CAE、CAT、PDM、CAPP、KBE、KBS、RE、CIMS、ERP等技术及其它先进制造技术和虚拟网络技术等，这些都是信息化的表现。向信息化方向发展这一趋向已成为行业共识。 （5）随着人类社会的不断进步，模具必然会向更广泛的领域和更高水平发展。现在，能把握机遇、开拓市场，不断发现新的增长点的模具企业和能生产高技术含量模具企业的业务很是红火，利润水平和职工收入都很好。因此，模具企业应把握这个趋向，不断提高综合素质和国际竞争力。 （6）发达工业国家的模具正加速向中国转移，其表现方式为：一是迁厂，二是投资，三是采购。中国的模具企业应抓住机遇，借用并学习国外先进技术，加快自己的发展步伐。 （7) 国内塑性成型技术与国外相比还有一定的差距，加入WTO后，为了塑性成型技术逐步提高达到国际水平，尚需在如下六方面努力：1.塑性成型有限元分析金属流动；数值仿真金属流动；成型工艺过程模拟；纳米材料成型；快速原形成型。2.模具设计计算机辅助设计；反（逆）向工程；并行工程；快速设计；协同设计；人工智能；基于知识的工程；基于事例的推理；集成化设计；网络化技术；特征化技术。3.模具结构标准化模具；模块单元组合模具；基于Web的CAPP体系结构；纳米模具。4.模具材料新型模具材料（冷作，热作）；刚结合金。5.模具制造数控；电火花；线切割；超精密加工；高速铣削；计算机集成制造系统；快速模具制造；柔性制造系统；敏捷制造系统；智能制造系统；协同制造系统；绿色制造系统；信息管理系统。6.绿色环保技术无色热锻润滑剂；拉深润滑剂；无噪声技术；消震，隔震技术。47第二章 排插上盖工艺方案及分析2.1 设计塑件时必须考虑的几个方面的问题1. 塑料的物理机械性能，如强度，刚性，弹性，吸水性等；2. 塑料的成型工艺性；3. 塑料成型所导致冲模流动，排气，补缩等；4. 塑件在成型后的收缩情况以及收缩率差异；5. 模具的总体结构，以及脱模的复杂程度；6. 模具零件的形状和制造工艺；塑件的设计主要包括塑件的形状、尺寸、精度、表面光洁度、壁厚、斜度，以及塑件上的加强筋等的设计1。2.2 尺寸和精度由于该塑件是方体形状，而且是做外面的盖，所以尺寸和精度要求不是很高，所以经分析选择MT5等级精度。2.3工件的形状及尺寸塑件的形状如图2-1所示。 图2-1 塑件3D图该塑件形状很规则轮廓，分模方向容易认出，容易模塑，所以采用单分型面，而且该塑件厚度小，易脱模。2.4 工件的臂厚工件的壁厚对塑件的质量影响很大，壁厚过小，成型时流动阻力大，大型复杂制品就难以充满型腔，壁厚过大，不但造成原料的浪费，而且对热固性材料成型来说增加了压塑的时间，而且容易造成固化不完全，对热塑性材料来说就回增加冷却时间，所以该塑件壁厚为2mm。 2.5工件材料2.5.1 工件材料的选择选用ABS（即丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）2。2.5.2 工件材料性能分析查相关手册可知：ABS ，英文全称为：acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer，中文：丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物。ABS是在聚苯乙烯树脂改性的基础上发展起来的一种新型工程塑料。它是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种单体的三元共聚物，具有综合的优良性能（坚固、坚韧、坚硬），价格便宜，原料易得，因此发展很快，是目前产量最大、应用最广的一种工程塑料。ABS是微黄色或白色不透明粒料，无毒、无味。ABS由于是三种组分组成的，故它有三种组分的综合性能，而每一组分又在其中起着固有的作用。丙烯腈可使ABS具有较高的强度、硬度、耐热性及耐化学腐蚀性；丁二烯可使ABS具有弹性和较高的冲击强度；苯乙烯则可使ABS具有优良的介电性能。因此，在机械性能方面，ABS具有质硬、坚韧、刚性等特性。ABS树脂的缺点是耐热性不高，耐低温性不好，而且不耐燃、不透明，耐候性不好，特别是耐紫外线性能不好。由于以上的综合性能，因此广泛用来制造电视机、收音机的外壳、旋钮、电话机壳、话筒、把手、铰链、塑料铭牌等。ABS的成型特性是:1. ABS粒料表面极易吸湿，使成型塑件表面出现斑痕、云纹等缺陷。为此成型前必须进行干燥处理。2. ABS的比热容比聚烯烃低，在注射机料筒中能很快加热，因此塑化效率高，在模具中凝固也比聚烯烃快，故模塑周期短。3. ABS树脂的表现黏度强烈地依赖于剪切速率。4. ABS树脂为非结晶形高聚物，所以成型收缩率小。5. ABS树脂的熔融温度较低，熔融温度范围宽，流动性好，有利于成型。2.5.3 ABS成型塑件的主要缺陷及消除措施 1. 主要缺陷：缺料、气孔、飞边、出现熔接痕、塑件耐热性不高、耐气候性差（在紫外线作用下易变硬变脆）。 2. 消除措施：加大主流道、分流道、浇口、增大注射压力、提高模具预热温度。2.5.4 成型特点ABS在升温时粘度增高，所以成型压力较高，塑料上的脱模斜度宜稍大；易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减小浇注系统对料流的阴力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。要求塑件精度高时，模具温度可控制在5060oC，要求塑件光泽和耐热时，应控制在6080 oC。2.5.5 主要技术指标比重：1.021.16g/cm3。 比容：0.860.98cm3/g吸水性：0.20.4% (24h)。熔点：130160oC。热变形温度：4.6105Pa- 130160oC。 18.5105Pa- 90108oC。抗拉屈服强度(105Pa): 500拉伸强度模量：1.8104 Mpa弯曲强度：800105Pa2.5.6 ABS的注射工艺参数 注射机类型： 螺杆式 螺杆转速： 3060 r/min 喷嘴形式： 直通式 喷嘴温度： 190200oC 料筒温度： 前 200210oC 中 210230oC 后 180200oC 模温： 5080oC 注射压力： 70120Mpa 保压力： 5070Mpa 注射时间(s)： 35 保压时间(s)： 1530 冷却时间(s)： 1530 成型周期(s)： 4070第三章 模具结构形式的拟定3.1 确定型腔数量及其排列方式1、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。2、根据注塑机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大小为F（N），型腔内塑料熔体的平均压力为Pm,单个制品在分型面上的投影面积为A1，浇注系统在分型面上的投影面积为A2，则(nA1+A2)PmF即：n3、质量控制要求。塑件制品的批量和交货期，以及塑料制件的成本。该制品是大批量生产，若采用多型腔可提高生产效率，但根据生产经验在模具每增加一个型腔，制品尺寸精度要降低4%。制品属于精度不高，对质量要求比较高且制品较小，因此可设成一模两腔，以保证质量要求。 4、成型的塑件品种与塑件的形状尺寸来确定。型腔的排列如图3-1所示：3.2 模具结构形式的确定多型腔模具设计的重要问题之一就是浇注系统的布置方式，由于型腔的排布与浇注系统布置密切相关，因二型腔的排布在多型腔模具设计中应加以综合考虑。应使每个型腔都通过浇注系统从总压力中均等地分得所需的足够的压力，以保证塑料熔体同时均匀地充满每个型腔，使各型腔的塑件内在质量均一稳定。多型腔在模板上排列形式通常有平衡式和非平衡式两种。平衡式其特点是从主流道到各型腔浇口的分流道的长度，截面形状及均对应相同，可实现均衡进料和同时充满型腔的目的。而非平衡式的特点是从主流道到各型腔浇口的分流道的长度不相等，因而不利于均衡进料，但可以缩短流道的总长度，为达到同时充满型腔的目的，各浇口的截面尺寸要制作得不相同。因此在设计时要注意以下几点：1） 尽可能采用平衡式排列，确保制品质量的均一和稳定。2） 型腔布置与浇口开设部位应力求对称，以便防止模具承受偏载而产生溢料现象。 3） 尽量使排列的紧凑，以便减少模具的外形尺寸通过软件分析得到体积V塑和质量W塑 ，又因为此产品属大批量生产的塑件，属于仪表外壳，精度要求一般、且单件加工生产综合考虑生产率和生产成本等各种因素，以及注射机的型号选择，确定采用一模二腔排布。由塑件的外形尺寸和机械加工的因素，确定采用大水口单型腔生产。第四章 模具设计4.1 估算零件体积和投影面积。用PROE建模分析知塑件体积为体积：V=38.2cm3，单侧投影面积为：A=11187.4493mm3，由于此模具浇注系统采用侧浇口，其浇注系统凝料较小，初步估计浇注系统的体积为10cm3 ，由于采用的是一模两腔 固 V总=2 X V塑 +V浇 =2 X 38.2+10 =86.4 cm3因为ABS的平均密度为p=1.09g/cm，故： M= PV=38.2X1.09=41.638g4.2 锁模力计算其所需锁模力为F锁 =AP型=11187.449345Mp=503.44KN （4-1）4.3 选择注射机及注射机的主要参数由此考虑塑件大批量生产，以及以上的从温度、压力、时间、模具高度等方面考虑，查表附录D（塑料成型工艺与模具设计）初步选用注射机XS-ZY-500。XS-ZY-500主要技术参数额定注射量：500mm最大成型面积：1000cm柱塞直径：65mm注射压力：120Mpa模板尺寸：780850（mmmm）柱杆空间：540440（mmmm）锁模力：3500KN喷嘴圆弧半径：16mm喷嘴孔径：2mm最大开模行程：500mm模具最大厚度：450mm模具最少厚度：350mm4.4 注塑机的校核1. 注射压力的效核 所选注塑机的注塑压力需大于成型塑件所需的注射压力，ABS塑件的注塑压力一般要求为40120MPa，所以该注塑机的注塑压力符合条件。2. 锁模力效核 高压塑料熔体充满型腔时，会产生使模具沿分形面分开的胀模力，此力的大小等于塑件和流道系统在分形面上的投影等于型腔压力的成积。胀模力必须小于注塑机额定锁模力。 型腔压力Pc可按下式粗略计算： （4-2） 式中： Pc为型腔压力，MPa； P为注射压力，MPa； K为压力损耗系数，通常在0.250.5范围内选取。所以， Pc=KP=0.37120=45MPa，型腔压力决定后，可按下式校核注塑机的额定锁模力： TKPcA （4-3） 式中： T为注塑机的额定锁模力，KN； A为塑件和流道系统在分形面上的投影面积，mm2； K为安全系数，通常取1.11.2； KpcA=1.24511187.4493=604.12KN （4-4）所以，T=3500KN KPcA成立，即该注塑机的锁模力符合要求。3. 成型腔数的确定 以机床的注射能力为基础，每次注射量不超过注射机最大注射量的80%计算： =9.4 （4-5） 式中： N-型腔数 S-注射机的注射量（g） W浇-浇注系统的重量（g） W件-塑件重量（g） 因为，N=9.42所以，此模具型腔为一模两腔结构合理。第五章 浇注系统的设计5.1 主流道的设计主流道通常位于模具的中心，是塑料熔体的入口，为了便于熔融塑料在注射时能顺利的流入，开模时又能使冷却后的主流道凝料从主浇道中顺利地拔出，主浇道的形状设计成圆锥形，内壁必须光滑，表面光洁度一般应有Ra0.8m主流道一般是由浇口套构成，浇口套的作用：1、与注射机喷嘴孔吻合，将料筒内的塑料过渡到模具内。2、使模具在注射机上很好的定位。3、作为浇注系统的主浇道。主浇道的一端通常设计成带凸台的圆盘，其高度为510 mm，并与注射机的固定模板的定位孔成间隙配合。浇口套的球形凹坑深度常取35 mm。1）根据所选注射机，则主流道小端尺寸为d=注射机喷嘴尺寸+（0.51）=3.0+0.5=3.5mm主流道球面半径为SR=喷嘴尺寸半径+（12）=12+1=13mm2）主流道衬套形式本设计虽然是小型模具，但为了仅于加工和缩短主流道长度衬套和定位圈还是设计成分体式，主流道长度取45mm约等于定模板的厚度见（下图）所示，材料采用T10制造热处理硬度为52-56HRC 主流道圆锥角可取30-60，内壁粗糙度为Ra=0.63um 主流道大端呈圆角，半径r=13MM。以减小料流转向过渡时的阻力。 在模具结构允许的情况下，主流道应尽量可能短，一般小于60MM。过长则会影响熔体的顺利充型。 主流道衬套与定模座板采用H7/m6配合，与定位圈的配合采用H9/f9间隙配合。图5-1 定位圈和衬套的工程图5.2 冷料井和拉料杆的设计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前峰的“冷料”防止“冷料”进入型腔而形成冷接缝，冷料穴的直径尺寸宜稍大于主流道大端的直径，该模具取10mm;深度约为主流道大端直径的3/4，约为6mm如（下图）所示，鉴于制件采用推筒推出，并采用Z形拉料杆。 图5.2冷料穴 5.3 分流道浇口的设计主流道与浇口之间的通道称为分流道。采用直接浇道的模具可以省去分浇道，但在多型腔模具中分流道是必不可少的。常见的分流道的截面形式有圆形、半圆形、梯形、U形、正方形和正六角形。从分流道设计的要点出发，即应尽可能的使流动阻力减小，各型腔能够均衡进料。设计原则（1）尽可能减小熔体的流动阻力。所以，在保证足够的注塑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尽量取小值。（2）分流道转折处应以圆弧过渡。（3）表面粗糙度要求以Ra0.8为佳。（4）分流道较长，所以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.倍。1） 根据型腔的布置，可知分流道采用平衡式布置，采用圆形均布，既可满足良好的压力传递和保持理想的填充状态，使塑件熔体尽快地经分流道均衡的分配到各个型腔又便于制造加工，以保证精度。2） 分流道的形状裁面尺寸以及凝料体积 该模具采用圆形分流道，为了便于机械加工及凝料脱模，如图5.45.4 浇口的设计浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的通道。它是整个浇注系统的关键的部位，也是最薄点。其形状、大小及位置应根据塑件大小、形状、壁厚、成型材料及塑件技术要求等进行而确定。浇口分限制性浇口和非限制性浇口，该塑件采用的是限制性浇口，它一方面通过截面积的突然变化，使分流道输送来的塑料熔体的流速产生加速度，提高剪切速率，有利于塑料进入，使其充满型腔。另一方面改善塑料熔体进入型腔的流动特性，调节浇口尺寸，可使多型腔同时充满，可控制填充时间、冷却时间及塑件表面质量，同时还起着封闭型腔防止塑料熔体倒流，并便于浇口凝料与塑件分开的作用。设计中，浇口的位置及尺寸的要求是比较严格的，初步试模，必要时还需要修改。因此浇口的位置的开设，对成型性能及成型质量的影响是很大的。一般在选择浇口位置时，需要根据塑件的结构工艺及特征，成型质量和技术要求，综合分析。一般要满足以下原则：1. 尽量缩短流动距离；2. 浇口应开设在塑件的壁厚；3. 必须尽量减少或避免产生熔接痕；4. 应有利于型腔中气体的排除。5. 考虑分子定向的影响；6. 避免产生喷射和蠕动；7. 不在承受弯曲冲击载荷的部位设置浇口；8. 浇口位置的选择应注意塑件的外观质量。经过仔细的考虑，该塑件是等壁塑件，又为了不影响塑件的外观，该塑件采用侧浇口，它能保证塑料迅速而且均匀充满型腔，而且还有利于气体的排除。图5.4 浇口的设计第六章 成型零部件的设计6.1 分型面的确立分型面是指分开模具取出塑件和浇注系统凝料的可分离的接触表面。分型面的形式与塑件的几何形状、脱模方法、模具类型及排气条件浇口形式有关。制品成型的分型面不仅影响到制品的脱模困难程度及美观程度，还影响成型零件的加工工艺性，另外合适的分型面位置还有利于模具加工、排气、脱模、提高塑件的表面质量及方便工艺操作等。 分型面的设计原则1、分型面的位置应开设在塑件截面尺寸最大的部位，便于脱模和加工型腔。2、分型面应使模具分割成便于加工的部件，以减少机械加工的困难。以使得模具零件易于加工。3、分型面的选择应有利于保证塑件尺寸精度要求。4、分型面应尽可能选择在不影响塑件外观的部位，而且在分型面处所产生的飞边应容易修整加工，从而有利于保证塑件的外观质量。5、应满足塑件的使用要求，即从使用的角度避免脱模斜度、推杆及浇口痕迹等工艺缺陷影响塑件功能。6、为便于塑件脱模，应尽可能使塑件在开模时留在下模或动模部分，易于设置和制造简便易行的脱模机构。若塑件有侧孔时，应尽可能地将侧型芯设在动模部分，避免定模抽芯7、考虑锁模力，分型面的选择应尽可能减少塑件在分型面上的投影面积。8、考虑侧向抽拔距，一般机械分型面抽芯机构的侧向抽拔距都较小，因此选择的分型面应使抽拔距离尽量短。9、尽量方便浇注系统的布置。10、为了有利于气体的排出，分型面应尽可能与料流的末端重合。11、考虑注塑机的技术规格，是模板间距大小合适。 12、选择分型面时根据塑件的使用要求和所用塑料，要考虑飞边在塑件上的部位。13、选择分型面时，应考虑减小由于脱模斜度造成塑件的大小端尺寸差异。总而言之，分型面形状应尽可能的简单，以便于模具的制造和塑件的脱模。综合考虑以上的设计原则，结合该塑件的特性，其分型面的选择如图6-1所示图6-1分型面的选择6.2 排气槽的设计当塑料熔体注入型腔时，如果型腔内原有气体不能顺利排出，就将在制品上形成气孔或其它制品缺陷，因此，设计型腔就一般要考虑排气的问题，但是该模具是采用分型面和嵌件的缝隙排气，故不特意开设排气槽。6.3 成型零件的结构设计成型零件主要包括型腔，性芯，各种形环的设计，由于型腔直接关系到塑件的质量，因此要求有足够的强度，刚度，硬度和耐磨性，还有要受塑料的挤压和料流的摩擦力，所以要求成型零件要有足够的精度和表面光洁度，一般光洁度在Ra0.8m以上，以保证所需的塑料产品的质量以及脱模方便10。6.3.1 型腔的结构设计凹模用于成型塑件的外表面，又称为阴模、型腔。按其结构的不同可分为整体式、整体嵌入式、局部镶嵌式和四壁镶嵌式5种。总体上说，整体是强度、刚度好，但不适于复杂的型腔。镶嵌式采用组合的模具结构，是复杂型腔加工相对容易，可避免采用同一材料，可利用拼接间隙排气，但刚度较差易于在塑件表面留下镶嵌块的拼接痕迹，模具结构复杂5。由于该模具结构简单，凹模板加工量小，采用整体式。图6-2 型腔结构设计6.3.2 型芯的结构设计型芯是用成型塑料内表面的零件。二者并没有严格的区分，由于该模具结构一般，又属于小型模具，内表面要求一般，内部凸起的圆台浅，加工方便，所以凹模板采用整体式。6.3.3 成型零件的尺寸计算 型腔直径按平均收缩率计算（单位：mm）因为ABS的收缩率为0.4%-0.7%，所以可知平均收缩率为0.50%。于是根据上列平均收缩率来计算下列成型零件的尺寸。型腔直径平均收缩率计算（单位=mm）。平均收缩率为：1. 凹模的內形尺寸： （5-6）式中：L凹 为型腔內形尺寸(mm)； L塑为塑件外径基本尺寸(mm),即塑件的实际外形尺寸； K为塑料平均收缩率(%)，此处取0.5% s为塑件公差，查表知ABS塑件精度等级取5级；塑件基本尺寸在03mm公差取0.20mm；在36mm公差取0.24mm；610mm公差取0.28mm；1418mm公差取0.38mm；1824mm公差取0.44mm；6580mm公差取0.86mm；在80100mm范围内公差取1.00mm；所以型腔尺寸如下： L1=80(1+0.005)-(3/4)0.86=79.75 L2=189(1+0.005)-(3/4)1.76=188.63 L3=24(1+0.005)-(3/4)0.44=23.79 型腔深度的尺寸计算： h=h(1+k)-(2/3) （5-7）式中： H凹模/型腔高度尺寸(mm)； H塑为塑件內形深度基本尺寸(mm),即塑件的实际內形深度尺寸； s 、K 含义如（1）式中。 H1=15(1+0.005)-(2/3)0.38=14.832. 凸模的外形尺寸计算： （5-8）式中：L凸凸模/型芯外形尺寸(mm)； L塑为塑件內形基本尺寸(mm),即塑件的实际內形尺寸； s 、k含义如（1）式中。所以型芯的尺寸如下： L1=186.8（1+0.005）+（3/4）1.76=189.05 L2=78（1+0.005）+（3/4）0.86=79.04L3=35（1+0.005）+（3/4）0.56=35.6型芯的深度尺寸计算： （5-9）式中： H凸为凸模/型芯高度尺寸(mm)； H塑为塑件內形深度基本尺寸(mm),即塑件的实际內形深度尺寸； s 、k含义如（1）式中。型芯的高度为： H=13（1+0.005）+（2/3）0.32=13.28第七章 合模导向机构的设计导柱导向机构是保证动定模或上下模合模时，正确定位和导向的零件。7.1 导柱导向机构的作用1、定位件用：模具闭合后。2、保证动定模和推板或上下模位置正确。3、保证型腔的形状和尺寸精确。4、在模具的装配过程中也起定位作用。5、便于装配和调整。6、导向作用：合模时，首先是导向零件接触，引导动定模或上下模准确闭合，避免型芯先进入型腔造成成型零件损坏。7、承受一定的侧向压力。7.2 导柱导套的选择 导柱导套结约形式其材料采用20钢经渗碳淬火处理，硬度为5055HRC。导柱、导套固定部分表面粗糙度Ra为08m，导向部分表面粗糙度Ra为0.80.4m。具体尺寸如上图所示。导柱、导套用H7/r6配合镶入模板。7.3 导柱导套的排布为了使导柱进入导套比较顺利，在导套的前端倒一圆角，且导柱孔为通孔，这样容易排气，材料用T8A，使其硬度应低于导柱硬度，这样就可以减少摩擦，以防止导柱或导套拉毛。导套的精度与配合，是采用二级精度过渡配合压入定模模板。导柱布置见图7-2：图7-2 导柱布置第八章 塑件脱模机构的设计8.1 推出机构的设计顶出机构的功能是在任何正常的情况，顶出机构都能确实可靠的将成型塑件从模板一侧顶出，并在合模时其相关的顶出零件确保不与其它模具零件相干扰的恢复到原来的位置。顶出机构的设计原则：开模时应留在动模的一侧；塑件在成型顶出后，一般都有痕迹，但应尽量使顶出残留痕迹不影响塑件的外观，一般顶出机构应设在塑件内表面以及不显眼的位置；顶出装置力求均匀分布，顶出力作用点应在塑件承受顶出力最大的部位，即不易变形或损伤的部位，尽量避免顶出力作用于最薄的位置，防止塑件在顶出过程中的变形和损伤；顶出机构应平稳顺畅，灵活可靠。顶出机构有多种类型，本设计采用顶杆中心顶出。采用段面形状为圆柱形的顶杆，圆柱型顶杆是最常用的一种，由于这个形状的顶杆和顶杆孔最容易加工，且容易保证其配合精度，易于保证其互换性，并易于更换，而且它还具有滑动阻力小，不易卡滞等优点，因此，我们采用圆柱形顶杆顶出。图8-1 推杆8.2 复位的设计该模具脱模机构在完成塑件脱模后，为进行一个循环，必须回到初始位置，该模具是采用复位杆复位的。具体式样见图纸上的推杆固定板和装配图。8.3 脱模过程该模具采用弹簧和推筒脱模，分开之后由推筒和推杆推出，进而使塑件脱离动