塑料叉子注塑模模具设计毕业论文.doc

塑料叉子注塑模模具设计毕业论文目录第1章 绪论11.1 模具工业在世界现代工业生产中的地位11.2 我国塑料模具的发展现状及趋势11.2.1 塑料模具的发展现状11.2.2 塑料模具的发展趋势3第2章 塑件的工艺性分析42.1 塑件的结构工艺性分析42.2 注塑件的原材料选择及其特性分析42.2.1 ABS的材料特性42.2.2 成型设备注塑机的选取62.2.3 模具成型设备的选取72.2.4 塑件成型工艺参数的确定83.1 型腔数量及分布方式93.2 选定塑件的分型面93.3 模架的选择10第4章 浇注系统与排气系统的设计124.1 设计和确定浇注系统124.2 主流道设计134.4 分流道的设计154.5 浇口的设计154.6 冷却系统设计164.7 气系统的设计17第5章 成型零部件的设计195.1 成型零件的结构设计195.2 成型零件工作尺寸的计算20第6章 模具其他机构的设计236.1合模导向机构的设计236.2导柱结构设计236.3导套结构设计246.4 推出机构的设计246.5模力的计算256.6推杆的结构形式256.7 推杆位置的布置要求26第7章 相关尺寸参数的校核277.1 注塑机的校核277.2 安装尺寸的校核287.3 开模行程的校核29第8章 模具总装配图30结论参考文献致谢第1章 绪论1.1 模具工业在世界现代工业生产中的地位模具工业在现代工业中的地位是不容忽视的，不仅有着“不衰亡工业”之称，同时也是工业发展的基础，是国民经济的重要组成部分，更是国际公认的关键工业。在美国，模具工业被认为是美国发展其他工业的基础工业；模具在日本被视为“进人富裕社会的原动力”；欧洲一些发达国家则把模具工业称为“磁力工业”。采用模具进行零部件的生产与制造，不仅能使制造的产品具有很好的质量和使用性能，同时大大提高了生产效率，降低了生产成本，正是这些特点使得模具被广泛应用于工农业中产品零部件的生产与制造，成为现代工业生产的基础工艺装备。随着社会的不断发展，各行各业中对通过模具成形的产品需求量也日益增加，据统计，通过模具成型，可以完成汽车、电子、电器等产品中60%80%的零部件的生产制造1。模具对一个国家的经济和社会发展所起的促进作用将越来越明显，其技术水平的高低在很大程度上可以反映出一个国家的制造业水平。1.2 我国塑料模具的发展现状及趋势1.2.1 塑料模具的发展现状 （1）模具的发展现状 塑料模是塑料制品生产的基础之深刻含义，正日益为人们理解和掌握。当塑料近几日及其成型设备确定之后，影响塑件质量及生产效益的因素，模具约占80%，大型塑料膜的设计技术与制造水平，标志着一个国家工业化的发展程度。近年来，我国塑料的制造水平已经有了比较大的提升，在大型的塑料的模具生产已经是能够单套的重量生产达到60t的模具了，而更加精密的注塑模具精度要求已经达到0.0005mm级别。使得制品的精度要求非常高的模具都能够成功地生产出来，在多腔塑料模具的生产中可以产出一模8000腔的塑封模具；然而在高速模具生产方面已能生产出挤出的速度过到8m/min以上的高速度塑料模具；而在生产的手段上，模具生产的企业已经在设备的数控化速率和挤出模具商品化效率都有了比较大的提升，热流道模具的生产在模具生产的比例上也有了很大的提高。此外，三资企业如今的快速发展也进一步地提升了塑料模具的设计水平的效率，有的企业现在已经是实现了信息化的管理以及全数字化的无图纸制造模式。在当今中国的塑料模具设计制造生产水平无论是在生产的数量还是在生产的质量、技术和能力等方面都已经拥有了非常大的进步，但是这与国民的经济的发展的需求以及当今世界的先进水平相比，还是存在相对比较在差距。比如在复杂、精密和大型还有长寿命的中档或高档塑料模具中，每年都是需要非常大进口量。在高端的模具产品供不应求同时，那些低端的塑料模具的生产却又是供过于求的现象，而且市场的竞争还异常的激烈，其中的一些在设计的技术性要求不高的塑料模具中也有越发出现供过于求的现象。 （2）塑料模具工业和今后的主要发展方向 经过近几年的发展，塑料模具的开发、创新和企业管理等方面已显出一些新的发展趋势，现综合如下： 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。 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（这需要有较大把握和敢冒一定风险的情况下进行），变被动为主动。目前，电视机和显示吕外壳、空调器外壳、么托车塑件等已采用这种方法，手机和电话机模具也开始尝试。青岛海尔模具公司等企业的“你给我一个概念，我还你一产品”的一站式服务模式以及浙江陶氏模具集团有限公司等主动开发的办法已被越来越多的企业所接受，这也是今后的一种发展趋势。 3）随着模具生产企业的设计和加工水平提高的，模具的生产人和制造工艺正在由过去钳工技艺低端水平逐渐转变成为依靠高端技术发展方向。因此模具的发展将进入一个高新级技术工业水平，可以说模具是一种工艺产品被模具已经是一个高新的技术型工业产品的观念所替代。模具正在从一个长期以来都是依靠手工技艺的行业而变成为一个依靠高端技术的行业。这将不仅仅是一种生产模式的转变，更加是一个产业的新改革。 4）模具企业及模具生产正在向信息化发展。21世纪，信息越来越多，信息技术越来越先进发达，信息也与人们的在生产中，生活中都相关。在当今的信息社会，模具作为一个高水平的现代化企业，单单只是CAD/CAM的应用已远远不够。目前诜我企业已采用CAE/CIM/PRO E/MCAP/SRE/SERP/PKB/PD/CAT/EKB等等先进制造技术和虚拟网络技术等都是信息化的变现。向信息化方向发展这一趋势已被模具 设计行业所共识。 5)随着人类现供社会的不断进步和发展，模具设计一定会向着一个更广泛、更加高端水平发展，所以现在的我们必须得把握住机会去开拓模具市场，不断地去发现模具行业的新增长点，满足生产，达到利润水平和职工收入的提高。 6）发达工业国家的模具正加速向我国转移，其表现形式为：一是迁厂，二是投资，三是采购，近年来这一趋向更加明显。我国的模具企业应抓住机遇，借用并学习外国的先进的技术，加快自己的发展步伐。模具工业与制造业的发展是相互影响、相互制约的，随着我国改革开放的不断推进与深入，各行各业的蓬勃发展催生了大量新产品的出现，新产品的出现推动了制造业的发展，而模具产业的发展又促进了制造业的发展。另一方面，从航空航天、军事国防，到日常生活用品，随处可见塑料制品的存在，塑料制品的实用性在很大程度上促进了塑料模具工业的发展。近年来，我国的模具产业快速发展，模具销售额保持着约20%的年增长速度。在数量上，我国已成为名副其实的模具生产大国，主营模具生产制造的厂家多达5万多家,模具的年生产总值已接近1900亿元人民币，而在整个模具行业中，塑料模具所占的比例约为45%，塑料模具类型中占比重最大的是注射模具。从模具的销售额增长速度可以看出，我国的模具工业的整体水平在不断地提高。1.2.2 塑料模具的发展趋势从我国塑料模具的发展现状来看，在未来，塑料模具的发展将更多地体现在模具的总体质量而非数量上，具体发展趋势如下： （1）CAD/CAE/CAM等现代模具设计技术的应用将更加广泛，更大型、更精密、更复杂、使用寿命更长的模具设计与制造将成为模具行业的主要发展方向； （2）提高模具标准化水平，加强模具标准件的应用，以提高模具标准化率； （3）发展快速成型模具制造技术； （4）技术集成化、设备精良化、生产高效化和自动化、产品品牌化、管理信息化已成为了模具生产企业的重要发展方向。第2章 塑件的工艺性分析2.1 塑件的结构工艺性分析塑件为用于日常生活中所用来叉食物所用的餐叉，整体结构比较简单，餐叉的结构尺寸和相关参数见图21所示。图21 塑件结构尺寸2.2 注塑件的原材料选择及其特性分析2.2.1 ABS的材料特性 （1）ABS，是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的共聚物，原料易行，低格低廉，是目前产量最大、应用最广的工程塑料之一。ABS无毒无味，为呈黄色不透明颗粒，成型的塑件有较好的光泽密度为1.021.05g/cm21)ABS的干燥：ABS塑料的吸湿性能、对水分子的敏感程度都比较大，所以在加工前需要对制件的表面做好干燥工作以及预热，从而在减少塑件表面的缺陷。ABS塑料要控制水分在0.13%以下或者是更小。注塑前的干燥条件是：冬季 在7880度以下，干燥24小时，夏季雨水天在8090度以下，干燥48小时，如果制件的表面要求达到特别的光泽或都制件的本身的结构都是比较复杂 ，干燥时间更长，达814小时。最好将机台的料斗进行改装成为热风式料斗干燥机器，这样能免已经干燥好了的ABS材料再度吸湿受潮，影响了加工的质量。2）注射温度：ABS塑料注射温度与粘度关系和别的无定型的塑料在数化过程升高温度时，它的熔融其实降低非常小，但是一当达到了塑化的温度(比如温度的范围为220250度)，如果还要继续升高温度，则必将会导致耐热性能不高ABS的热降解性能变得粘度越来越大，会使得注塑的难度增加，使得制件在机械性能方面下降，因此，ABS在注射时的温度虽然比聚苯乙烯等塑料的温度更要高，但却不能够象后都那样有很宽大的升温变化范围。而在某些温度控制性能不良的注塑产品上，在生产ABS塑件达到一定的数量的时候，塑件的外表面会出现嵌有黄色的或者是褐色的焦化的细粒，而且也会很难再加入新的塑料来对空注射等方法来将其清除和排出来。查找其中的原因是因为ABS的塑料中含有丁二烯成分，因此当塑料的颗粒的比较高的温度下粘附在螺槽中的一些不容易冲刷的外表面，这样受到长时的高温度的作用，会造成降解还有碳化。既然升高温度会对ABS的性能带来影响，则要对注塑机构的料筒的各段的炉温来进行限制。固然，不相同的类型和构成的ABS所适用的炉温都是不相同的。如柱塞式机，炉温维持在180240度；螺杆机，炉温维持在160250度。特别值得提出的是，由于ABS的加工温度要求比较高，对各种工艺因素的变化也是非常敏感的。因此料筒前端以及喷嘴部分温度的控制非常重要。而且，这两个部分的一个微波的变化都将会在制件的外表面上反映出来。温度的变化越大则会有带熔接缝还有泽不佳的你现象。3）注射压力：ABS熔融制件的表面的粘度比聚苯乙烯或者是性能改变是的聚苯乙烯要高，因此在注射的时候应该采用较高的注射机压力。然而也并非是所有的ABS制件都需要用到高压注塑，在一些结构简单，小型而且厚度大的制品制件的注塑过程中可以用较低的注塑压力来完成注塑。浇口封闭瞬间型腔内的压力的大小是通常都与制件的外表面质量有关。压力过大，塑料大，与型腔中的表面的脱离的接触的机率大，而当制件的表面压力过大的情况下，会使塑料与型腔的表面的摩擦的作用变得更加的强烈，非常易于粘模。4）注射速度：ABS料采用中等的注射速率的效果会比较好。当注射的速度太快的时候会很容易烧坏或都解析出一些气体的氧化物，使制件上出现光泽差、熔接缝以及浇口附近塑料发红等缺陷。但是在模具生产薄壁和复杂的制件时，我们还是应该保证能够有足够高速的注射速率，以满足工作的要求。5）模具温度：ABS的成型温度相对较高，模具温度也相对较高。一般调节模温为8090度，动模温度要求5565度。在构型复杂的、注射较大的、壁的制件时，应考虑专门对模具加热。为了缩短生产周期，维持模具温度的相稳定，在制件取出后，可采用冷水浴、热水浴工其他机械定型法来补偿原来在型腔内冷固定型的时间。6） 量料控制：一般注塑机注ABS塑料时，其每 次注射量仅达标准注射量的75%。为了提高制件质量及尺寸稳定，表面光泽、色调的均匀，要求注射量为标定注射量的50%为宜。2.2.2 成型设备注塑机的选取由于本塑件的表面为不规则的表面，很难过直接测量表面的尺寸来得到准确的表面积和体积，而且本次的设计是在NX8.0软件的环境下完成的，所以采用NX8建模环境中的“分析测量体”命令来确定塑件的表面积和体积以及其他相关的尽寸。测量结果如下图22所示：由图可得一个塑件的体积为：V塑件=2960mm3；则四个塑件的体积为：V塑件=11840mm3。图22 2.2.3 模具成型设备的选取注塑模具是安装在注射机上的，模具与注射机应当相配合，这会关系到制件的品质与及均匀性还有成型周期。选取注塑机的时候，要确保制件的注射量始终都小于注射机所允许的最大注射量，按以往的生产的经验，制件注射量一般都不能超过注射机最大注射量80%，而且采用小批量生产，本模具用一模四穴的注塑方式。查阅资料所得ABS的注射压力为60100Mpa，选取SZ-200/160型注塑机。SZ-200/160型注塑机的相关参数如下：最大注射量：300cm3；注射压力：150Mpa；锁模力：1600KN；最大成型面积：645cm2；装模高度：250450cm；最大开模行程：380cm；喷嘴圆弧半径：12mm；喷嘴孔直径：4mm；拉杆间距：450mmx450mm。2.2.4 塑件成型工艺参数的确定查阅相关的手册得到ABS（抗冲）塑件的成型工艺参数密度：1.011.04g/cm；收缩率：0.3%0.8%；预热温度：8085C预热时间23h；料筒温度：后段150170度，中段165180度，前段180200度；喷嘴温度：170180度；模具温度：5080度；注射压力：80Mpa；成型时间：注射时间60s，保压时间5s，冷却时间90。第3章 模具结构形式的拟定3.1 型腔数量及分布方式塑件采用注塑成型生产，由于ABS比热容比较低，塑化效率很高，凝固也快，故成型周期比较短，表面的粘度对剪切速率的依赖性相对强些，因此在模具设计中大都采用点浇口形式。 本塑料餐叉整体的外形为矩形，结构很简单，并且已知塑件的表面积和体积，结合到塑件的生产效率和生产成本等方面的因素，采用一模四腔的模具型腔组合形式是非常附合生产要求的。但是在另外一方面，由于型腔的设计、制造、加工和生产等方面的工艺误差，使得每增加一个型腔，塑件的尺寸精度也会随之降低5%左右，且采取的一模多穴的注塑方式会使模具的结构变得更加复杂，提高了模具的制造难度以及制造成本，故本设计只以一模四腔的结构形式，具体的型腔排布结构如图31所示：图31 型腔布置图3.2 选定塑件的分型面 塑件分型面的选取应该确保塑件的质量要求，模具塑件的分型面指的是模具模芯部分的动模与定模的分界面，是在注塑成功后的开模时塑件与模具的分离面。选择出合理的分型面是模具设计的前提，合适分型面的选择将直接关系到模具的结构复杂程度和是否能够完好地成型，也会关系到塑件是否能够顺利地脱离开模具，选取模具的分型面应该能够满足制件在各方面的性能和制作要求，与此同时要尽可能地使到模具的结构变为简单，从而降低模具在制造时的成本。选取模具分型面时应该注意下面几点： （1）应该确保使塑件在模芯分型面上的投影是塑件的最大投影轮廓； （2）模具的推出机构通常应有设计在动模，分型后，使塑件在开模后留在动模一侧，这样的能够方便模具脱模； （3）尽可能地避免侧向分型抽芯结构的出现，使人模具在分型的时候能够一交性地顺利取出制件，当不不能避免侧抽芯时应尽量使侧抽芯机构简单； （4）塑件在分型面上的最大投影面应该与模具开模的方向垂直； （5）分型面的选择必须在确保不影响到制品的整体你外观和尺寸精度； （6）分型面的选择要考虑到如何为模具排气等方面的因素； （7）分型面的选择应在保证分模后塑件的结构的完整性和符合使用、工作要求的同时，尽最大可能地使模具的结构变得简单，这样才有利于加工模具的简单性要求。 综合以上各方面的设计要求，本次餐叉注塑模具设计的塑件的分型面选取你如下图32所示：图32 塑件分型面3.3 模架的选择 根据塑件要求你在模具分型面上的最大投影面积和模具的型腔的分布形式等各方面的因素来考虑，参考GB/T12556-1990塑料注塑模中小型模架，初步选用FUTABA-S型模架作为本次模具设计标准模架，结构如图33和34 所示：图33 标准模架图34 标准模架第4章 浇注系统与排气系统的设计4.1 设计和确定浇注系统塑料在受热变成熔体后，再受到注射机压力后从注塑机的喷嘴射出经过主流道、分流道、浇口，最后再进入到事先设计好的各个模具的型腔中，塑料熔体流经主流道、分流道、浇口等这些部件塑料模具的浇注系统。浇注系统的设计是注塑模具模芯设计部分中的一个至关重要的环节，它设计的合理不仅仅会影响到塑料制品的性能和外观，而且还与模具成型效率和塑料注塑时利用率有非常重量的关系。 （1）浇注系统的主要作用：1）把塑料熔体从注塑机中输送到各个型腔中并且的排出型腔内的气体；2）注塑成型的这一段时间中，起到保压作用并确保制品注塑完整和得到形状均匀的制品。 （2）设计浇注系统的原则：1）质量第一原则，浇口的设计应该方便注射和凝料以及易于塑件分离，尽可能设计在的精度要求相对低的位置；2）进料平衡原则，单型腔模具浇注系统设计中，浇口的位置离型腔的各个部位距离应该尽可能相等；多型腔模具中，应该使每一组分流道长度接近相等，这样才能够使熔体的到达的型腔的时间尽量相等，有利于塑件的冷却。3）周期最短原则，浇注系统的分流道尽量短，不要有弯曲，可以你选择设计圆弧过渡来实现转弯，还有，要控制流道表面的粗糙度，并不是表面越光滑则越好，就是保持在0.61.6m的范围之间。4）体积最小原则，保持在一个合理的范围之内，要尽可能地缩短浇注系统的设计行程，使模具设计结构更加紧凑7。结全本次模具设计的结构，我采用了平衡式的浇注系统，使各分流道、浇口以及型腔等各部件的结构和尺寸都接近相同，确保塑料熔体都是以相同的压力和温度进入到各个型腔中，确保一次性注塑成功。4.2 主流道设计主流道是注塑模具塑料熔体的入口，高浊的塑料熔体从注塑机的喷嘴射出进入主流道，此时主流道是一个比较冷模具，正好可以成为模具注塑过程中的一个从热到冷的过渡通道，主流道设计具有比较高的要求，因为其形状结构以及尺寸的大小都会对塑料熔体的流动速度和填充时间甚至是塑件的注塑质量带来直接的影响。因此，对主流道的设计是非常关键和重要的。在实际的注塑生产过程中，主流道经常要与注塑机的喷嘴接触，而且主流道也是长时间处在一个由冷到热交替状态，很容易损坏。所以我将其设计成易于 拆装和更换的衬套型主流道，为了提高模具的寿命，选取材料为T8A， 热处理 以的硬度约5357HRC。本次设计的主流道所图图41所示： （1）主流道部分尺寸1）在塑件凝料完成后，为了方便拔出塑件，必须设计一个拔模角度，此处的拔模角度设计为：=6；2）相同的，主流道的入料端口应该比注塑机的喷嘴大0.51mm。图41主流道形式4.3 定位圈的设计 定位圈与注塑机模板固定中心的定位孔相配合，其作用是为了确保注塑机与主流道能够准确对中，确保进料的精确度，定位圈的设计如图42所示：图42 定位圈设计4.4 分流道的设计分流道是指注塑模具中主流道出口端到浇口间的那一段通道，分流道的一个非常重要的作用是把进入到主流道塑料熔体平均地分配到各个型腔中。分流道的设计要求应该使塑料熔体在流入各个型腔中之前得到一个相对平滑的过渡阶段，达到一个相对均衡的状态，并且可以尽可能地减少塑料熔体在各个部位流动过程中的温度和注射压力的损失，缩短充模需要用的时间。 （1）分流道截面形状的确定确定适合的分流道的形状是设计分流道的主要设计内容，截面形状的不同会对塑料熔体的流动效率产生不相同的影响。当分流道的截面面积越大时，塑料熔体的流动阻力就会越小，但是另一方面，截面用周长变大会增加熔体的热量的损失。所以设计分流道的截面形状的时要同时兼顾到这两方面的因素，要求使塑料熔体的流动效率变得最大。4.5 浇口的设计根据本次餐叉塑件产品的结构特点，本模具采用点浇口进料的形式，为发使塑料塑件各部分质量均匀，采用点式浇口。（1）浇口的结构形式 点浇口是一种在塑件制品中央开设的圆形限制性浇口，在各种壳类、盒类产品的注塑成型中应用较广泛；点浇口的优点是浇口位置可以根据产品的结构特点灵活地确定，且浇口附近变形小，可以获得很好的塑件表面质量；其缺点是浇口截面积小，流动阻力大，另外必须使用双分型面模具或热流道模具，费用较高。 （2）浇口的尺寸计算通过NX8建模环境中的“分析测量体”命令来得到塑件外表面积为：A=3785；并查阅相关的资料所得，点浇口表面积为：A=3785；长度为：d= 5mm。 （3）浇口位置的选择浇口位置的设计的合理性对塑件的质量的好坏有非常重要的影响，而且模具的结构也会受到浇口位置的影响。在这方面我们设计浇口的时候应该综合各个方面的因素来考虑在哪个地方来设计浇口的位置。浇口位置的选择应注意以下几点：1）浇口的位置应该确保塑件熔体能尽快充满型腔的所有部位；2）浇口的位置一般会选择在塑件的壁厚最厚的地方，使注塑不会产生变形；3）浇口位置的选择要避开有机会产生气体留滞的地方；4）浇口位置的选择应确保制品的表面的光滑性；5）浇口位置的选择应保证不影响制品使用性能的和外观 。4.6 冷却系统设计在注塑模具注塑的过程中 ，注塑机通过高温把固体的塑料变成塑料熔体，然后再通过浇注系统流入到型腔当中。如果只等塑料熔体自然地冷却到常温状态然后再拔模取出塑件 ，这样速度必然会非常缓慢，是绝对满足不了高效率的加工要求的，所以必须设计相应冷却系统来帮助成型塑件的冷却，加快冷却的速度从而提高制件的注塑成型和拔模的效率。如图43所示为本模具的冷却系统：图43 冷却系统4.7 气系统的设计在塑料熔体填充满型腔时，必须及时把模具中的气体排出来，其中包括型腔和浇注系统中的空气，还有塑料熔体在浇注过程中因温度的变化所产生分解气，此外，就是塑料熔体中夹带着的一些水分在高温下所蒸发出的水汽。模具中的气体如果排除不完，则会对塑件的质量产生非常坏影响，主要表现有： （1）在塑件的外表面形成熔接痕和流动痕，破坏了塑料制件的表面质量，同时使制品的使用性能和机械性能降低； （2）滞留的气体会使塑件的内部产生气孔、组织疏松和填充缺料等缺陷； （3）滞留气体的体积会变成高温气流，灼伤塑料塑件的个表面； （4）滞留的气体会产生一个反方向的压力，使得熔体填充变得困难，降低了塑料熔体的充模速率，使的塑件的成型周期变长。因此，在模具设计的过程当中，排气系统的设计是至关重要的个环节，停滞气体如果排不出去则对注塑制品的质量产生不可逆的破坏，所以一定要考虑到系统气体排放的问题。困为本模具是小型模具，一般通过型腔和型芯还有推杆之间的间隙就可以解决掉模具的排气问题，其间隙一般为0.020.04mm。 第5章 成型零部件的设计成型零件是模具中用以确定塑件几何形状和尺寸的零件，是模具设计的主要内容。在注塑成型过程中，成型零件要反复承受来自高温高压的塑料熔体的冲刷，在塑件脱模过程中，成型零件的表面还要承受与塑件的摩擦力。因此，设计成型零件时要同时考虑两方面的问题，第一方面是，成型零件的制造和加工精度要满足塑件的质量要求，第二方面是，成型零件应具有足够的强度、刚度和耐磨性。另一方面，成型零件的结构要便于加工和装配。5.1 成型零件的结构设计 （1）型腔的结构设计型腔是用来塑件成型外表面的主要零件，根据本塑料制件的结构特点，确定型腔的形式设计为整体嵌入式，如图51所示：图51 型腔设计把型腔单独制造加工，再采用H7/m6的配合嵌入形式到动模板中，通过运用螺钉来固定。整体嵌入式凹模的优点是肯有强度高、和刚性好，不会使塑件在生产过程中产生接缝痕迹，同时，还可以节约成本。 （2）型芯的结构设计 型芯的设计如下图52所示：图52 型芯设计5.2 成型零件工作尺寸的计算 （1）确定产品的收缩率由于塑料材料本身具有热胀冷缩的性质，加上塑件成型工艺条件等因素的影响，塑料产品在冷却后会发生尺寸收缩现象，这一特性称为塑料的收缩性。塑料的收缩性会对塑料制品的精度、外观产生重要的影响，因此，在计算成型零件的工作尺寸时必须要考虑塑料的收率特性，选择合适的收缩率。本制品采用的材料了ABS，查表得塑料制品壁厚在15mm时的收缩率为0.5%1.0%，这里取其平均收缩率S=0.6%。 （2）确定塑件的尺寸公差等级本塑件公差等级为MT6。 （3）确定成型零件的工作尺寸1）凹模的工作尺寸a.径向尺寸 （51）式中 塑件的最大基本尺寸，mm；塑件公差；S塑料平均收缩率，S=1.75%；模具制造公差，取=/3。b.深度尺寸由于凹模的底面磨损很小，磨损裕量可忽略不计，取=/3，有 （52）式中 塑件的最大高度尺寸，其他参考径向尺寸参数。2）型芯、成型杆的工作尺寸a.径向尺寸 （53）式中各个参数定义参考凹模工作尺寸参数。b.高度尺寸 （54）式中各个参数定义参考凹模工作尺寸参数。（4）由上可得型腔、型芯和成型杆的工作尺寸见表51、表52。表51 型腔工作尺寸（单位：mm）塑件基本尺寸计算公式工作尺寸径向尺寸深度尺寸表52 型芯、成型杆工作尺寸（单位：mm）塑件基本尺寸计算公式工作尺寸径向尺寸高度尺寸第6章 模具其他机构的设计6.1合模导向机构的设计 注塑模的导向机构主要用来动模和定模的在开模和合模的时个起到一个准确定定位的作用，以此来防止模具塑件在开模与合模的过程中不会发生互相碰撞，保证了运动准确性或者是使得误差在允许的范围之内，以达到的塑件在质量要求和使用性能以及外观要求上要求。导向机构有导柱导向和锥面定位两大形式，导柱导向的应用广泛，而锥面定位则常用于一些大型的、深腔的和薄壁等制品的注塑成型模具中。因为本次塑件的尺寸比较小和结构简单，所以采用导柱式的导向机构，导柱式导向机构主要主由导柱和导套组成。6.2导柱结构设计导柱采用带头式导柱的结构形式，且在导柱与导套 的滑动部分增加设计 储油槽储存润滑油用于润滑作用；导柱的设计如图211所示：图61 导柱设计6.3导套结构设计 导套的设计有直线导套和带头导套两种，经过查阅模具设计手册和模架的选择，确定选用带头式导套。如图62 所示：图62 导套设计6.4 推出机构的设计 推出机构又被称作为脱模机构，模具在开模后通过推出机构把塑件和浇注系统凝料从模具流道板中顶出。本模具为点浇口式单分型面模具，塑件需经过一次分型就能脱模，故采用顺序脱模机构。 推出机构的设计要遵循以下原则： （1）推出机构应该尽量设置在开模后塑件留在的那一边； （2）推出机构应保证在拔模的过程中对塑件的尺寸精度和外表面质量的尺寸精度和外观质量不会产生影响； （3）推出机构的设计应尽量简单，同时还要能够保证推出动作的平稳性和可靠性。6.5模力的计算 由于塑料材料的热胀冷缩特性，高温的塑料熔体在成型冷却后，体积会收缩而产生一个对型芯的包紧力,即推出机构顶出塑件所需要克服的脱模力。可参考以下公式71估算。 （61）式中 脱模力，N；A塑件所包容的型芯的表面积，；p单位表面积上,塑件对型芯的的包紧力，MPa，大小因塑件的冷却方式的不同而有所差异，在模具内冷却的塑件的包紧力通常取p=812MPa，模外冷却的塑件取p=2439MPa；塑料的泊松比，查手册得ABS的泊松比=0.5；模具型芯的脱模斜度，1。计算得塑件的脱模力： 6.6推杆的结构形式由于本模具在开模后塑件留在定模一侧，且塑件的外形比较简单，所以在模具分型过程中采用简单推出机构就能够满足要求。推杆所选用的材料采用45钢，如图63所示：图63 推杆结构形式6.7 推杆位置的布置要求 在保证塑料制件可以顺利脱模工况下，选取推杆的数量要求是越少则越好，而且同时要保证推出的时候不会影响到塑件的外表面质量，推杆合理布置的原则有如下几条： （1）尽量使用直径比较大的推杆，用以增大推杆与塑件推出表面的接触面积，并且使推杆的布置方式均匀和对称，这样能够避免得塑件拔模推的过程所受的顶出力因够不均匀和推杆弯曲变形； （2）推杆的布置位置应该布置在脱模力相对较大处； （3）推杆与型芯外表面之间要留有至少0.1 0.2mm的间距，以防止推杆顶出时接触到型芯侧壁，另外，应保证推杆的端面与接触的型腔面平齐或者略高于型腔面大概0.050.1mm 9。第7章 相关尺寸参数的校核7.1 注塑机的校核（1）注塑量的校核 （71） （72）式中 V所选择的注塑机的标称注塑容量，单位为：；注塑系数，一般取0.750.85，无定型塑料取大值，结晶型塑料取小值，ABS为结晶型塑料，这里取=0.80。要求一次注塑成型所需的塑料熔体体积大于注塑机的最小注塑量，不超过所选注塑机的最大注塑量。 由塑件的工艺性分析得：=0.75140 =105 =0.25140=3535=39.06105故注塑机的注塑量可满足注塑要求。 （2）注射压力的校核所选择的注塑机的理论注塑压力一定要大于制品材料所需要的注塑压力，由前面的塑件工艺性分析可以知道ABS的成型注塑压力为100140MPa，所选注塑机的额定注射压力为125MPa，故在所需压力的范围内。 （3）锁模力的校核在注塑成型过程中，由注塑机的喷嘴中所喷射出来的塑料熔体会产生非常大的注射压力，使模具具有沿分型面产生一个分开的趋势，这个压力即涨模力。所以在模具的设计过程中注塑机产生的锁模力必须大于涨模力，以防止合模后模具因闭合不紧密而使塑料熔体沿分型面出现溢边现象，影响塑件外观和尺寸精度。锁模力可通过以下公式（73）进行校核。 (73)式中 F 注塑机额定锁模力，N；K 安全系数，通常取1.11.2，这里取K=1.1；A 塑件和流道两者在分型面上的投影面积之和，； 型腔的平均计算压力，MPa，可按以下公式估算：式中 k压力损耗系数，通常取0.250.5，这里取k=0.3；p注射压力，Mpa，p=126MPa。综上得涨模力故注塑机的锁模能力能够满足工作要求。7.2 安装尺寸的校核 本模具的设计尺寸主要采参考了P4型标准模架，模具的外形尺寸为200250mm，模具的其他组合零件的尺寸如下：定模座板：= 25mm流道推板：=20mm定模板（型芯固定板）：= 32mm动模板（型腔固定板）：= 40mm支承板： = 32mm垫块：= 63mm动模座板：= 25mm则该模具的合模厚度为：本模具选用的注塑机型号为SZ-125/630，其最大模具厚度= 300mm，最小模具厚度= 150mm，故本模具的总厚度 H ，满足要求。7.3 开模行程的校核 本模具采用双分型面结构，注塑机的最大开模行程必须大