电源盒下盖塑料注射模具设计.doc

论文第一章 绪论 大学三年的学习即将结束，毕业设计是塑料模具的一个重要环节，是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。随着我国经济的迅速发展，采用模具的生产技术得到愈来愈广泛的应用。在完成大学的课程学习、同时也要学会应用。在做毕业设计时，不但巩固机械制图、机械设计、机械原理等专业基础课和专业课方面的知识，而且对机械制造、加工的工艺有了一个系统、全面的理解，达到了学习的目的。在校模具陈列室里，老师的帮助和讲解下，并亲手拆装了一些典型的模具实体，明确了模具的一般工作原理、制造、加工工艺。并在图书馆借阅了许多相关手册和书籍，设计中，将充分利用和查阅各种资料，并与同学进行充分讨论，尽最大努力搞好本次毕业设计。在设计的过程中，将有一定的困难，但有老师的悉心指导和自己的努力，相信会完满的完成毕业设计任务。由于学生水平有限，而且缺乏经验，设计中不妥之处在所难免，肯请吴老师指正。1.1选题背景及意义在21世纪的今天，随着科学技术的不断进步和社会的高速发展，产品更新换代越来越快。无论是工业产品还是家电产品，大多数应用模具成型。因此，产品对模具的精度要求越来越高、越来越普及。其产品在人们的生产生活中的作用越来越大。塑料模具是利用其特定形状去成型具有一定形状和尺寸的塑料制品的工具，它对塑料零件的制造质量和成本起着决定性影响，所以对塑料模具的设计要求还是比较高的，从产品的角度讲，能生产出尺寸精度、外观、物理性能等各方面均满足使用要求的优质产品；从模具使用的角度讲，要求效率高、自动化并且操作简单；从模具制造角度讲，要求模具结构合理，制造容易，成本低廉。模具设计过程一般是设计收缩率、毛坯尺寸、型腔布局，然后进行分模，创建型芯型腔、滑块和镶块、添加模架和标准件，最后设计浇注系统，冷却系统和建腔，生成材料清单和模具图。在现代塑料制品的生产中，合理的加工工艺，高效的设备，先进的模具是必不可少的三项重要因素。尤其是塑料模具对实现塑料加工工艺的要求，塑料制品使用要求和造型设计起着重要的作用。高效的全自动设备只有配上想适应的模具才能发挥作用，随着塑料制品的品种和产量需求量的增加，对塑料模具也提出了越来越高的要求，促使塑料模具不断的向前发展。由于模具是典型的技术密集型产品，为了表达清楚设计意图，设计人员必须花费大量的时间来绘制模架、顶杆、滑块等结构相对固定的零部件。目前，CAD/CAE的发展，为广大模具设计人员提供了方便。在科学技术飞速发展的今天，模具设计多借助计算机软件进行设计和加工，这就实现了模具设计有经验设计阶段向理论计算设计方面的发展。例如CAD/CAM在模具设计方面的应用。本设计就以PRO-E和CAD为辅助软件进行了塑料端盖的设计。按照模具设计的一般步骤，从产品设计，型芯型腔的设计，模架设计，浇注系统，冷却系统的设计到标准件的选择，到模具工程图的生成。每一步都按照模具设计的一般规则，进行准确计算。1.2塑料模具的种类和应用1.2.1塑料模具的种类 塑料模具的种类很多，比较常见的有注射模、压缩模、压注模和挤出模。1.22塑料模具的应用注射模是安装在注射机上，完成注射成形工艺所使用的模具。注射模的种类很多，其结构与塑料的品种、塑件的结构和注射机的种类等很多因素有关。一般情况，注射模是由成形部件、浇注系统、导向机构、调温系统和支撑零部件组成，如果塑件有侧向的孔或凸台，注射模还包括侧向分型与抽芯机构。压缩模可分为固定于压机上压板的上模和下压板的下模两大部分，由型腔、加料室、导向机构、侧向分型抽芯机构、脱模机构、加热系统组成，主要应用于成形热固性塑件。压注成型是在压缩成型基础上发展起来的一种热固性塑料的成型方法，又称传递成型，压注成型的一般过程是，先闭合模具，然后将塑料加入模具加料室内，使其受热成熔融状态，在与加料室配合的压料柱塞的作用下，使熔料通过设在加料室底部的浇注系统高速挤入型腔。塑料在型腔内继续受热受压而发生交联反应并固化成型。然后打开模具取出塑件，清理加料室和浇注系统后进行下一次成型。它由型腔、加料室、浇注系统、导向机构、侧分型与抽芯机构、脱模机构、加热系统组成。挤出模是热塑性塑料的成型方法之一，它可以成型各种塑料管材、棒材、板材、薄膜以及电线、电缆等连续型材，还可以对塑料进行塑化、混合、造粒、脱水以及喂料等准备工序或半成品加工。第二章 塑料注射模具的设计步骤和结构组成2.1 塑料注射模具的设计步骤及内容1.接受任务书 成型塑料制件的任务书通常由制件设计者提出，其内容如下：1）.经过审签的正规制制件图纸，并注明采用塑料的牌号、透明度等。 2）.塑料制件说明书或技术要求。 3）.生产产量。 4）.塑料制件样品。 通常模具设计任务书由塑料制件工艺员根据成型塑料制件的任务书提出，模具设计人员以成型塑料制件任务书、模具设计任务书为依据来设计模具。 2.收集、分析、消化原始资料 收集整理有关制件设计、成型工艺、成型设备、机械加工及特殊加工资料，以备设计模具时使用。1）.消化塑料制件图，了解制件的用途，分析塑料制件的工艺性，尺寸精度等技术要求。例如塑料制件在外表形状、颜色透明度、使用性能方面的要求是什么，塑件的几何结构、斜度、嵌件等情况是否合理，熔接痕、缩孔等成型缺陷的允许程度，有无涂装、电镀、胶接、钻孔等后加工。选择塑料制件尺寸精度最高的尺寸进行分析，看看估计成型公差是否低于塑料制件的公差，能否成型出合乎要求的塑料制件来。此外，还要了解塑料的塑化及成型工艺参数。 2）.消化工艺资料，分析工艺任务书所提出的成型方法、设备型号、材料规格、模具结构类型等要求是否恰当，能否落实。 成型材料应当满足塑料制件的强度要求，具有好的流动性、均匀性和各向同性、热稳定性。根据塑料制件的用途，成型材料应满足染色、镀金属的条件、装饰性能、必要的弹性和塑性、透明性或者相反的反射性能、胶接性或者焊接性等要求。 3.确定成型方法 采用直压法、铸压法还是注射法。4、选择成型设备根据成型设备的种类来进行模具，因此必须熟知各种成型设备的性能、规格、特点。例如对于注射机来说，在规格方面应当了解以下内容：注射容量、锁模压力、注射压力、模具安装尺寸、顶出装置及尺寸、喷嘴孔直径及喷嘴球面半径、浇口套定位圈尺寸、模具最大厚度和最小厚度、模板行程等，具体见相关参数。要初步估计模具外形尺寸，判断模具能否在所选的注射机上安装和使用。5.具体结构方案 （一）确定模具类型如压制模（敞开式、半闭合式、闭合式）、铸压模、注射模等。（二）确定模具类型的主要结构选择理想的模具结构在于确定必需的成型设备，理想的型腔数，在绝对可靠的条件下能使模具本身的工作满足该塑料制件的工艺技术和生产经济的要求。对塑料制件的工艺技术要求是要保证塑料制件的几何形状，表面光洁度和尺寸精度。生产经济要求是要使塑料制件的成本低，生产效率高，模具能连续地工作，使用寿命长，节省劳动力。影响模具结构及模具个别系统的因素很多，很复杂：1）.型腔布置。根据塑件的几何结构特点、尺寸精度要求、批量大小、模具制造难易、模具成本等确定型腔数量及其排列方式。对于注射模来说，塑料制件精度为3级和3a级，重量为5克，采用硬化浇注系统，型腔数取4-6个；塑料制件为一般精度（4-5级），成型材料为局部结晶材料，型腔数可取16-20个；塑料制件重量为12-16克，型腔数取8-12个；而重量为50-100克的塑料制件，型腔数取4-8个。对于无定型的塑料制件建议型腔数为24-48个，16-32个和6-10个。当再继续增加塑料制件重量时，就很少采用多腔模具。7-9级精度的塑料制件，最多型腔数较之指出的4-5级精度的塑料增多至50%。 2）.确定分型面。分型面的位置要有利于模具加工，排气、脱模及成型操作，塑料制件的表面质量等。 3）.确定浇注系统（主浇道、分浇道及浇口的形状、位置、大小）和排气系统（排气的方法、排气槽位置、大小）。 4）.选择顶出方式（顶杆、顶管、推板、组合式顶出），决定侧凹处理方法、抽芯方式。 5）.决定冷却、加热方式及加热冷却沟槽的形状、位置、加热元件的安装部位。 6）.根据模具材料、强度计算或者经验数据，确定模具零件厚度及外形尺寸，外形结构及所有连接、定位、导向件位置。 7）.确定主要成型零件，结构件的结构形式。 8）.考虑模具各部分的强度，计算成型零件工作尺寸。 以上这些问题如果解决了，模具的结构形式自然就解决了。这时，就应该着手绘制模具结构草图，为正式绘图作好准备。6.绘制模具图 要求按照国家制图标准绘制，但是也要求结合本厂标准和国家未规定的工厂习惯画法。在画模具总装图之前，应绘制工序图，并要符合制件图和工艺资料的要求。由下道工序保证的尺寸，应在图上标写注明“工艺尺寸”字样。如果成型后除了修理毛刺之外，再不进行其他机械加工，那么工序图就与制件图完全相同。在工序图下面最好标出制件编号、名称、材料、材料收缩率、绘图比例等。通常就把工序图画在模具总装图上。（1）.绘制总装结构图 绘制总装图尽量采用1：1的比例，先由型腔开始绘制，主视图与其它视图同时画出。模具总装图应包括以下内容：1）.模具成型部分结构 2）.浇注系统、排气系统的结构形式。 3）.分型面及分模取件方式。 4）.外形结构及所有连接件，定位、导向件的位置。 5）.标注型腔高度尺寸（不强求，根据需要）及模具总体尺寸。 6）.辅助工具（取件卸模工具，校正工具等）。 7）.按顺序将全部零件序号编出，并且填写明细表。 8）.标注技术要求和使用说明。 模具总装图的技术要求内容：1）.对于模具某些系统的性能要求。例如对顶出系统、滑块抽芯结构的装配要求。 2）.对模具装配工艺的要求。例如模具装配后分型面的贴合面的贴合间隙应不大于0.05mm模具上、下面的平行度要求，并指出由装配决定的尺寸和对该尺寸的要求。 3）.模具使用，装拆方法。 4）.防氧化处理、模具编号、刻字、标记、油封、保管等要求。 5）.有关试模及检验方面的要求。 （2）.绘制全部零件图 由模具总装图拆画零件图的顺序应为：先内后外，先复杂后简单，先成型零件，后结构零件。1）.图形要求：一定要按比例画，允许放大或缩小。视图选择合理，投影正确，布置得当。为了使加工专利号易看懂、便于装配，图形尽可能与总装图一致，图形要清晰。 2）.标注尺寸要求统一、集中、有序、完整。标注尺寸的顺序为：先标主要零件尺寸和出模斜度，再标注配合尺寸，然后标注全部尺寸。在非主要零件图上先标注配合尺寸，后标注全部尺寸。 3）.表面粗糙度。把应用最多的一种粗糙度标于图纸右上角，如标注“其余3.2。”其它粗糙度符号在零件各表面分别标出。 4）.其它内容，例如零件名称、模具图号、材料牌号、热处理和硬度要求，表面处理、图形比例、自由尺寸的加工精度、技术说明等都要正确填写。 （3）.校对、审图、描图、送晒 自我校对的内容是：1）.模具及其零件与塑件图纸的关系 模具及模具零件的材质、硬度、尺寸精度，结构等是否符合塑件图纸的要求。 2）.塑料制件方面 塑料料流的流动、缩孔、熔接痕、裂口，脱模斜度等是否影响塑料制件的使用性能、尺寸精度、表面质量等方面的要求。图案设计有无不足，加工是否简单，成型材料的收缩率选用是否正确。 3）.成型设备方面 注射量、注射压力、锁模力够不够，模具的安装、塑料制件的南芯、脱模有无问题，注射机的喷嘴与哓口套是否正确地接触。 4）.模具结构方面 4.1）.分型面位置及精加工精度是否满足需要，会不会发生溢料，开模后是否能保证塑料制件留在有顶出装置的模具一边。 4.2）.脱模方式是否正确，推广杆、推管的大小、位置、数量是否合适，推板会不会被型芯卡住，会不会造成擦伤成型零件。 4.3）.模具温度调节方面。加热器的功率、数量；冷却介质的流动线路位置、大小、数量是否合适。 4.4）.处理塑料制件制侧凹的方法，脱侧凹的机构是否恰当，例如斜导柱抽芯机构中的滑块与推杆是否相互干扰。 4.5）.浇注、排气系统的位置，大小是否恰当。 5）.设计图纸 5.1）.装配图上各模具零件安置部位是否恰当，表示得是否清楚，有无遗漏 5.2）.零件图上的零件编号、名称，制作数量、零件内制还是外购的，是标准件还是非标准件，零件配合处理精度、成型塑料制件高精度尺寸处的修正加工及余量，模具零件的材料、热处理、表面处理、表面精加工程度是否标记、叙述清楚。 5.3）.零件主要零件、成型零件工作尺寸及配合尺寸。尺寸数字应正确无误，不要使生产者换算。 5.4）.检查全部零件图及总装图的视图位置，投影是否正确，画法是否符合制图国标，有无遗漏尺寸。 6）.校核加工性能 所有零件的几何结构、视图画法、尺寸标等是否有利于加工7）.复算辅助工具的主要工作尺寸 专业校对原则上按设计者自我校对项目进行；但是要侧重于结构原理、工艺性能及操作安全方面。描图时要先消化图形，按国标要求描绘，填写全部尺寸及技术要求。描后自校并且签字。把描好的底图交设计者校对签字，习惯做法是由工具制造单位有关技术人员审查，会签、检查制造工艺性，然后才可送晒。（4）.编写制造工艺卡片由工具制造单位技术人员编写制造工艺卡片，并且为加工制造做好准备。在模具零件的制造过程中要加强检验，把检验的重点放在尺寸精度上。模具组装完成后，由检验员根据模具检验表进行检验，主要的是检验模具零件的性能情况是否良好，只有这样才能俚语模具的制造质量。（5）试模及修模虽然是在选定成型材料、成型设备时，在预想的工艺条件下进行模具设计，但是人们的认识往往是不完善的，因此必须在模具加工完成以后，进行试模试验，看成型的制件质量如何。发现总是以后，进行排除错误性的修模。塑件出现不良现象的种类居多，原因也很复杂，有模具方面的原因，也有工艺条件方面的原因，二者往往交只在一起。在修模前，应当根据塑件出现的不良现象的实际情况，进行细致地分析研究，找出造成塑件缺陷的原因后提出补救方法。因为成型条件容易改变，所以一般的做法是先变更成型条件，当变更成型条件不能解决问题时，才考虑修理模具。修理模具更应慎重，没有十分把握不可轻举妄动。其原因是一旦变更了模具条件，就不能再作大的改造和恢复原状。（6）整理资料进行归档模具经试验后，若暂不使用，则应该完全擦除脱模渣滓、灰尘、油污等，涂上黄油或其他防锈油或防锈剂，关到保管场所保管。把设计模具开始到模具加工成功，检验合格为止，在此期间所产生的技术资料，例如任务书、制件图、技术说明书、模具总装图、模具零件图、底图、模具设计说明书、检验记录表、试模修模记录等，按规定加以系统整理、装订、编号进行归档。这样做似乎很麻烦，但是对以后修理模具，设计新的模具都是很有用处的。2.2 塑料注射模具的结构组成和作用塑料注射模具一般是由成形部件、浇注系统、导向部分、推出机构、调温系统、排气系统、支撑零部件、侧向分型与抽芯机构组成。成形部件是指动、定模部分有关组成型腔的零件。浇注系统是将熔融的塑料从注射机喷嘴进入模具型腔所经的通道，它包括主流道、分流道、浇口、及冷料穴。导向部分在注射模中，用导向部分对模具的动定模导向，以使模具合模时能准确对合。推出机构是指分型后将塑件从模具中推出的装置。调温系统是为了满足注射工艺对模具温度的要求，需要有调温系统对模具的温度进行调整。一般热塑性塑料的注射模主要是设计模具的冷却系统。第三章 电源盒塑料件3.1 塑料件的结构和特点电源盒塑件的结构简单，尺寸适中，属薄壁壳体塑件。因塑件外形尺寸不是很大，经判定适合用一模两穴（具体内容见后面本塑件型腔数目和分布的计算），又本塑件侧向没有孔和槽，模具不需要设计侧分型与抽芯机构。根据电源盒塑件的特征，选用浇注系统为直浇口的单分型面两型腔注射模。采用直浇口基本不影响塑件外观。3.2 塑料件的材料3.2.1 对塑料的认识塑料的主要成分是树脂、填充剂、增塑剂、着色剂、稳定剂、润滑剂等。它有着以下诸多优点：（1）重量轻：一般的塑料密度为0.832.2 g/cm，这对于减轻自重的汽车、飞机、航空航天等工程有着重要的意义。（2）比强度度高：它是材料的强度和密度之比。在某些场合传统的金属制品往往强度上达到要求，但由于质量过大而不能够被使用，特殊的塑料制品可以满足这一要求。（3）优良的耐磨、自润滑、和吸震性：基于此特点，塑料在电子设备的传动机构和摩擦机构中有广泛的应用。譬如数控机床中要求精度、稳定性很高的导轨，其摩擦面就是用聚四氟乙烯贴塑而成。（4）优越的化学稳定性：一般塑料对酸、碱、盐均有一定的抗腐蚀性，因此在化工设备中有着极其广泛的用途。（5）优良的电绝缘性能：某些塑料无论在高频还是低频，高压还是低压的情况下，绝缘性能都十分优良。尤其在高频，高压的情况下，是陶瓷、云母等其它绝缘材料所不能相比的，因此塑料广泛应用于电机、电器、电子工业的结构材料和绝缘材料。3.2.2 塑料的成型工艺特点塑料在常温下是玻璃态，若加热是高弹态，进而变为黏稠流态，从而有优良的可塑性，可以用很多高生产率的成型方法制造产品。这就有了节约原料、易于大批量生产、节省工时等诸多优点。 塑料成型有以下工艺特性：（1）收缩率：它是指塑料从热的模具中取出冷却到室温后，其尺寸发生变化的特性称为收缩率。（2）流动性：流动性大的塑料容易造成溢料过多、填充不密实、塑件组织疏松等缺点。流动性过小则有填充不足、不易成型、成型压力大等缺点。（3）吸湿性：塑料中的水分很大程度上影响到塑件的物理、机械、介电性能。塑料中的水分量过大，在成型时产生内压，脱模后水气溢出极易造成塑件裂纹，降低机械强度。此外水分过多会使塑料的流动性过大，造成溢料、造型时间过长、收缩量过大、易产生跷起、波纹、光泽性不好等缺点。（4）定型速度：热固性塑料在成型过程中要完成交联反应，即树脂分子由线型结构变成体型结构，这一过程称为硬化。硬化的速度与塑料的品种、塑件形状、壁厚、成型温度有关。3.2.3设计塑料材料工程塑料（ABS）的特性1、ABS塑料的材料特性ABS是一种新型工程塑料。具有综合的优良性能(坚固、坚韧、坚硬)，价格便宜，原料易得，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由三种成分组成，具有良好的综合力学性能。在机械性能方面，ABS具有质硬、坚韧、刚性好。有一定化学稳定性和良好的介电性能。它还有很好的成型加工性能以及能与其他塑料和橡胶相混熔的特点。ABS塑料的表面可以电镀。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，耐气候性不好，特别是耐紫外线性能不好。2、ABS塑料的成型特性 1)、使用ABS塑料成型塑件时，由于溶体的黏度值较高，注射成形的压力值高，所以塑件对型芯的包紧力较大，为便脱模，塑件应采用较大的脱模斜度；2)、ABS塑料的溶体黏度高，制品易产生熔接痕，设计模具时应减少浇注系统对料流的阻力，流道长度短一些；3)、ABS塑料吸湿性强，易吸水，成型前应进行干燥处理；4)、在正常成型条件下，ABS塑件的尺寸稳定性好。3、ABS塑料的成型工艺参数表3-1 ABS塑料的成型工艺参数参数取值范围选取数值密度1.021.05g/cm31.03g/cm3收缩率S0.3%0.8%0.5%温度/喷嘴180-190180料筒210-230220模具50-7060压力MPa注射70-9080保压50-7060时间/S注射3-53保压15-3020冷却15-3025总计40-70483.3 电源盒下盖塑料件的参数3.3.1 塑件的重量经测量塑料件的重量为10.74g。3.3.2 塑件的投影面积经计算，可得塑件的投影面积为30.3 cm2.第四章 注射机的选用4.1 选用注射机的方法和原则选用的方法：1、使用现有设备2、根据每次成型件数应满足最大注射量、锁模力、经济性等要求选择合适的注射机4.2 注射机的选用根据塑件的大小和实际中常用的注射机，注射端盖塑件选用XS-YZ-125型螺杆式注射机。其主要参数为： 额定注射量 125cm3 注射压力 120MPa锁 模 力 900KN最大成型面积320cm2最大开模行程300mm最大模具厚度 300mm最小模具厚度200mm喷嘴圆弧半径 12mm喷嘴孔直径 4mm模板尺寸428mm X 528mm拉杆空间260mm X 290mm定位孔直径：100+0.054注射机的顶出方式：机械式顶杆顶出。两根顶杆设在两侧。模板面上螺纹孔M16 * 25共36个注射机的参数校核 1）、最大注射量的校核注射机的额定注射量为125cm3塑件体积：10.4cm3，每次成型2个塑件。假设浇道凝料为20cm3。实际注射量10.4*2 + 20 = 61.6cm3 125 *80% =100cm3最大注射量满足要求。2）、注射压力的校核ABS塑料的注射压力为7090MPa, 取80MPa;SX-ZY-125注射机的注射压力为 120 MPa注射机的注射压力满足要求。3）、锁模力的校核注射机的锁模力为 900KN；ABS塑料的注射压力为7090MPa, 取80MPa;单个塑件在分型面上的投影面积为30.3cm2;浇道凝料为20cm2; 注射时模具的膨胀力(30.3 * 2 + 20) * 80= 644.8 KN 900 KN锁模力满足要求。4）、最大注射成型面积的校核SX-ZY-125注射机的最大注射成型面积为 320cm2；单个塑件在分型面上的投影面积为30.3cm2;浇道凝料为20cm2; 注射时模具的成型面积 (30.3 *2 + 20)= 80.6 cm2 320 cm2最大注射成型面积满足要求。因上面四方面校核都满足要求，选用XS-YZ-125型螺杆式注射机合适。第5章 塑料注射模具设计5.1 型腔数目和分布5.1.1 型腔数目的确定确定型腔数目时要考虑的因素： 1、满足注射机的最大注射量 2、锁（合）模力 3、塑件精度 4、经济性(1)、按注射机的最大注射量确定型腔数量。n (0.8vg-vj)/vz=(0.8*125-20)/ 10.4 =7vg(mg)注射机最大注射量，取125cm3vj(mj)浇注系统凝料量，设为20cm3vz(mz)单个制品的容积，为10.4cm3(2)按注射机的额定合模力确定型腔数。N(F-PmAj)/PmAz=900*103-50*106*50*10(-4)/50*106*30.3*10(-4)=4F 注射机的额定合模力(N)。查手册为900 KN.Pm塑料熔体对型腔的平均压力 (MPa)。取50 MPaAj 浇注系统在分型面上的投影面积(mm2)。取50cm2Az单个制品在分型面上的投影面积(mm2)。由计算得30.3cm2.(3)按制品的精度要求确定型腔数成型高精度制品时，型腔数不宜过多，通常推荐不超过4腔，因为多腔难于使各腔的成型条件均匀一致。(4)按经济性确定型腔数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，仅考虑模具费和成型加工费。型腔数目的确定5.1.2 型腔的分布由于塑件的形状简单，重量较轻，且生产批量大，所以应使用多型腔模具。综合分析本设计采用一模两腔、平衡布置。这样模具的尺寸较小，生产率高，塑件质量可靠，成本较低。5 . 2 分型面的选择1、选择分型面 塑件的分型面应位于截面尺寸最大的部位（如图5-1所示），本实例中塑件的分型面选取如图所示红线。这样选取的塑件的外表面可以在整体的定模型腔内成型，表面质量好，而且塑件脱模方便。图5-1 分型面的选择5.3 型芯和型腔5.3.1 型芯和型腔的结构确定型腔和型芯的结构形式： 型腔、型芯可分别有整体式和组合式两种形式。 选用组合式型腔和组合式型芯。在定，动模板上直接安装模具型腔，型芯。确定型腔和型芯的结构形式1) 型腔的结构采用组合式型腔。因定型腔零件与塑化的塑料接触，应选用较好的材料。通常选用优质碳素工具钢T10A，淬火处理，HRC5055。2) 型芯的结构采用组合式型芯 因型芯，是模具的重要零件，应选用较好的材料。通常选用优质碳素工具钢T10A，淬火处理，HRC5055。5.3.2 型芯和型腔的尺寸ABS的收缩率在0.30.8%，取0.5% 。 、型腔的长度Lm1或宽度Lm2 、型腔的深度 Hm 、型芯的长度lm和宽度lm2 、型芯的高度 hm（1）型腔长和宽尺寸ABS塑件的精度一般为4级，模具最大磨损量取塑件公差的1/6；模具的制造公差z=/30.08mm；取x=0.75， ABS塑料的收缩率在0.30.8%，取0.5% 。（2）型腔深度塑件高度尺寸25mm的公差值为0.24mm，模具最大磨损量取塑件公差的1/6；模具的制造公差z=/30.08mm；取x=0.5。 （3）型芯长或宽尺寸模具最大磨损量取塑件公差的1/6；模具的制造公差z=/30.08mm；取x=0.75。 ABS的收缩率为0.30.8%，取0.5% 。（4）型芯高度模具最大磨损量取塑件公差的1/6；模具的制造公差z=/30.08mm；取x=0.5。 ABS塑料的收缩率为0.30.8%，取平均收缩率为0.5% 。5.4 浇注系统5.4.1 浇注系统的作用浇注系统的作用是将熔融的塑料从注射机喷嘴进入模具型腔所经的通道5.4.2 浇注系统的组成浇注系统是由主流道、分流道、浇口、及冷料穴组成5.4.3 浇注系统的设计塑件采用侧浇口成型，其浇注系统如图5-2所示。侧浇口宽度b=2mm，深度为t=0.5mm，长度l=1mm。 流道采用员圆形截面流道，直径4mm主流道为圆锥形，上部直径与注射机喷嘴相配合，下部直径8mm。 图5-2 浇注系统组成浇注系统的零件有 浇口套 定位圈 拉料杆 定模板浇注系统的组成部分： 主流道 流道 浇 口 冷料穴浇口套的结构。使用XSZY125注射机时定位孔直径为100mm，与浇口套下部尺寸相差较大，所以选用定位圈与浇口套分离的结构。 浇注系统零件的设计 1）、 浇口套的设计如下图5-4所示。 XSZY125注射机的注射部分喷嘴球头半径为12mm，喷嘴直径为4mm。浇口套凹球面半径取14mm，深度取5mm。 图5-3 浇口套的设计浇口套进料口直径取5mm，出料口直径取8mm。浇口套外径取40mm。浇口套的材料选T10A碳素工具钢，淬火处理HRC50-552）、 定位圈的设计。 XSZY125注射机的固定模板上定位孔直径为100mm。定位圈的外径取100mm，厚度15mm。 定位圈的固定使用M6内六角螺钉。定位圈的材料选用普通碳素结构钢A3，不需热处理。3）、 拉料杆的设计。 浇口套出料口直径为8mm，取拉料杆的直径与出料口相等8mm。拉料杆上部选用钩头（Z字形）形结构。材料选用45#钢，淬火处理HRC4045，表面粗糙度Ra1.6。与动模板的配合H8/f8，外径尺寸取8mm4）浇注系统的主流道 主流道由浇口套形成，主流道上端直径为5mm,下端直径取8mm，高度为60mm,锥角3。 图5-4 主流道的设计5）浇注系统的分流道 流道由定模板形成，流道的截面形状常选用梯形,圆形或U 图5-5 流道的设计形，但考虑便于加工选圆形，一级分流道半径取4mm。流道在定模板上 6）浇注系统的浇口 浇口共有十种形式，按照塑件的结构特点选用标准侧浇口，形状为矩形。 侧浇口宽度 b = 2mm， 深度为 t = 0.5mm， 长 度 l = 1mm。5.5 推出机构5.5.1 推出机构的作用和种类（1）推出机构的作用：推出机构的作用就是指分型后将塑件从模具中推出的装置。（2）推出机构的种类：推出机构的种类包括：推杆推出、推管推出、推板推出三种形式推出机构的形式注射模的推出机构有推杆、推管、推板三种形式。由于塑件形状简单为圆柱形外壳，所以采用普通推出机构中的推杆推出 式。每个制件用三根顶杆顶出，其结构简单，推出可靠 。5.5.2 推板推出机构的组成由于塑件形状简单，但高度太高,考虑到浇道凝料的问题,所以采用推出机构中的推板推出方式。其结构简单，推出可靠 。组成注射模的推板推出机构的零件有：推杆 复位杆 推板导柱 推板导套 推板 推杆固定板 固定螺钉 支承钉5.5.3 推板推出机构的设计1）、推杆的设计 图5-6推杆的设计 1）、推杆 推杆的直径选6mm，采用圆柱形结构，长度由模板厚度和塑件的推出距离决定，取116mm。 推杆材料选用优质碳素结构钢45号钢，淬火处理，低温回火，HRC45-50,表面粗糙度Ra1.6，与型芯的配合为间隙配合H8/g7。2）、复位杆复位杆的直径选8mm，采用圆柱形结构，长度由模板厚度和塑件的推出具离决定，取110mm。推杆材料选用优质碳素结构钢45号钢，淬火处理，低温回火，HRC45-50,表面粗糙度Ra1.6，与动模板的配合为间隙配合H8/f8。5.6 导向机构5.6.1 导向机构的作用和组成（1）导向机构的作用：导向机构的作用就是在注射模中，用导向部分对模具的动定模导向，以使模具合模时能准确对合。（2）导向机构的组成：导柱，导套5.6.2 导向机构的设计1)、导套的设计1）、推板导套 材料选用碳素工具钢T8A淬火处理HRC4548。直径16mm5mm2)、导柱的设计1） 推板导柱 图5-7导柱的设计材料选择： 碳素工具钢T8A 热处理为淬火处理硬度HRC52-552）推板 图5-8 推板推板的结构如图所示，长、宽、厚分别270、140、15mm为采用普通碳素结构钢A3。3）推杆固定板 图5-9 推板固定板的设计 图5-10支承钉推杆固定板的结构如图所示，长、宽、厚与推板相同，分别为270、140、15mm，采用普通碳素结构钢A3。5） 固定螺钉 选用M6内六角螺钉，长度为20mm。6）支承钉 支承钉工作部分的直径为16mm,高度为5mm。下面直径8mm，材料选用45号钢，调质处理HB270-290。5.7 冷却和排气系统5.7.1 冷却系统冷却系统的设计通常是在定模板和动模板上设计冷却水道。设计时应首先根据PS塑料的成型温度和注射量进行热平衡计算，再确定冷却水道的尺寸和位置。 5.7.2 排气系统由于塑件的尺寸适中，为薄壳型塑件，模具型腔空间较小，排气量不大。另外模具的推杆较多，形成的排气通道较多，所以可利用推杆与模板间的缝隙排气。 5.8注射模标准模架的设计5.8.1 选用标准模架应设计的内容：选用标准模架应设计的内容： 1)、选择标准模架型号； 2)、确定模架的长度和宽度； 3)、确定模架的厚度，并使之与注射机要求的最大、最小模具厚度适应。 4)、设计动定模板和座板。1)、选择标准模架型号； 中小型模架国家标准有四种基本型的结构。因为采用整体式型腔和组合式型芯，所以选用A2型标准模架。（1）模架主要尺寸确定的原则 模架的长、宽取决于型腔、型芯、导柱及 推出机构的位置，以各零件不干涉为原则。确定模架的长度和宽度，应以设计动模板为基准。（2）动模板的设计（分析动模板上安装的零件和位置） 动模板设计尺寸为：270 230 25mm. 材料为A3钢。（3）确定模架的长度和宽度，应以动模板为基准设计。 模具动定模板的长度为270mm，宽度为230mm。模具的宽度为座板的宽度，在动模板宽度的基础上两侧各加上压板空间尺寸15mm。即：230+30=260mm 模具长度与动模板一致（270mm）。5)、校核模架的长和宽度为保证模具装入注射机的合模装置中，模具的长宽应小于拉杆间距。SX-ZY-125型注射机的拉杆间距为260mmX290mm。模具的长度为270mm，宽度为260mm。满足注射机的要求。6)、确定模架的厚度，并使之与注射机要求的最大、最小模具厚度适应。XS-ZY-125注塑机要求： 最大模具厚度300mm 最小模具厚度200mm 6)、确定模架的厚度XS-ZY-125注塑机要求：最大模具厚度300mm最小模具厚度200mm 模具厚度确定为 H=210mmHminH=210mmHmax 模具厚度满足注射机要求。（4）定模板的设计 ：定模板的设计尺寸为： 240 200 25 mm. 材料为碳素工具钢淬火处理中温回火HRC45-50。（5）定模座板的设计：定模座板设计尺寸为：280 200 25 mm. 材料为A3钢。（6）动模垫块的设计：动模垫板设计尺寸为：240 200 40 mm. 材料为A3钢。（7)、设计动模垫块动模垫块设计尺寸为：200 X 30 X 70 mm. 材料为A3钢。（8）动模座板的设计：动模座板设计尺寸为：280 X 200 X 25 mm. 材料为A3钢。（9）选择动模部分和定模部分的紧固螺钉紧固螺钉定模部分的紧固螺钉选用M1240的内六角螺钉，共8个。动模部分的紧固螺钉选用M12130的内六角螺钉，共6个；（10)、选择动模部分和定模部分的定位销动、定模部分都是有两块以上模板组成，安装时，为了保证模板间的位置正确，应使用定位销定位。选用直径为10mm的圆柱销。定模部分：圆柱销1040动模部分：圆柱销101406、注射模导向机构的设计1)、导向机构的组成相关零件： 定模座板、定模板、动模板、动模垫板。2)、导柱的设计选用圆柱型导柱，导向部分直径20mm,高度47mm,倒角高度7mm。材料选用碳素工具钢T8A,淬火处理HRC4548。表面粗糙度Ra0.8。3)、导套的设计选用台肩型导套，导向部分直径20mm,高度24mm,壁厚5mm,台肩高度8mm。材料选用碳素工具钢T8A,淬火处理HRC4548。表面粗糙度Ra0.8。4)、导向机构的零件 图5-11 导向机构零件图5.8.2注射模的设计结果参数 1)、 模具外形尺寸(长宽厚）： 270260210mm 2)、定位圈尺寸：100mm 3)、模具开模距离： 60 213 10 96mm 4)、塑件推出距离：13 +5 =18mm 5)、成型周期：48 +24 = 72 秒 6)、模具固定压板螺钉：M1625mm5.9模具装配和分解过程5.9.1 模具的装配（1）模具装配左视图： 图5-12 左视