透气盖（盒盖）（盒罩）塑料注塑模具设计【一模两腔】【侧抽芯】【说明书+CAD+UG】
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一模两腔
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分类号：毕 业 设 计 （ 论 文 ） 开 题 报 告学生姓名 学号班级模具11132所属院系专业模具设计与制造指导教师职称讲师所在部门模具调研组毕业设计（论文）题目盒盖塑料模设计题目类型工程设计（项目）论文类作品设计类其他一、选题简介、意义 在塑料材料、制品设计及加工工艺确定以后，塑料模设计对制品质量与产量，就具有决定性的影响。首先，模腔形状、流道尺才、表面租脸皮、分型面、进与排气位置选择、脱模方式以及定型方法的确定等，均对制品(或型材)尺寸精度和状精度以及塑件的物理力学性能、内应力大小、表观质量与内在质量等，起着十分重要的影响。其次在塑件加工过程中，塑料模结构的合理性，对操作的难易程度，具有重要的影响。再次，塑料模对塑件成本也有相当大的彤响，除简易模具外般说来制模费用是十分昂贵的，大型塑料模更是如此。本课题主要研究掌握模具设计的方法及工序，巩固和加深对机械二维、三维的制图能力。设计过程中锻炼查阅文献和资料自我设计的能力，培养和提升我们的创新能力，增强我们独立思考问题和解决问题的能力。在对模具设备的结构设计和理论计算上，掌握模具设备的主要结构与性能、工艺适应性与技术参数。从而能根据成型的生产要求，模具结构等因素，经济、有效的使用设备，合理的选择工艺，正确的设计模具，保证成型生产能够经济、合理的进行，提高自身在成型工艺和模具方面的综合着机水平，提高自身解决实际问题的能力。二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等） 塑料模具的设计在其生产、加工以及使用过程中尤为重要。特别是它的结构设计，对加工、装配、工期、成本乃至塑料产品的质量及生产效率产生极大的影响。所以，此课题主要考虑以下几个方面的内容： 1.塑料制品产量和生产要求 2.塑料制品成型性能 3.成型零件尺寸及结构 4 .模具结构 5 .模具与成型机械关系的校核 6. 零件图标注尺寸、公差及技术条件，并进行必要的强度校核 三、设计（论文）体系、结构（大纲）1.原始资料2.基本参数3.成型零件尺寸及结构4.模具结构5.模具与成型机械关系的校核 6. 总结回顾指导教师意见：签字： 年 月 日 院（系）审批意见：签章： 年 月 日 毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）题 目盒罩塑料模设计题目来源自拟指导教师职称讲师所在部门机械技术学院学生姓名学号06班 级模具11132所属院系专业模具外语翻译要求翻译后中文字数约2500字左右，内容与课题相关。课题需要完成的任务【工程设计类课题：】 根据导师下达的毕业设计任务，查阅相关设计资料（不少于5本），综合应用所学的专业知识，填写开题报告。对产品进行分型工艺分析，制订完整的工艺方案，计算所需的工艺数据，设计合理的模具结构，正确选用标准件和常用件。绘制装配图（1-2张）和主要工作部分零件图（不少于5张）。编写注塑工艺卡片和主要工作部分零件加工工艺过程卡，撰写完整的设计说明书1份（15000字以上）。课题计 划 安 排序号内 容时 间 安 排1查阅相关设计资料填写开题报告2013.9.239.292制订完整的塑料模具设计方案及计算工艺数据2013.9.3010.113设计塑料模结构，绘制装配图和零件图2013.10.1411.14整理塑料模设计说明书2013.11.411.85填写冲压工艺卡、零件加工工艺过程卡、小结打印所有资料并装订2013.11.1111.15计划答辩时间2014年4月20日答辩提交资料2014年4月18日教研室主任审核意见签名： 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。本文具体地阐述了模具CAD/CAM的技术特点以及先进制造模式在模具行业中的应用，分析了国际、国内模具CAD/CAM的研究现状和发展趋势。介绍了注射成型的基本原理，特别是注射模具的结构与工作原理，对注塑产品提出了基本的设计原则；详细介绍了注射模具浇注系统、温度调节系统和顶出系统的设计过程，并对模具强度要求做了说明；最后介绍了当今世界上最为普及的三维CAD/CAM系统标准软件UG的三维造型与数控加工。通过本设计，可以对注塑模具有一个初步的认识，注意到设计中的某些细节问题，了解模具结构及工作原理；通过对UG的学习，可以建立较简单零件的零件库，从而有效的提高工作效率。关键词: 塑料模具；透气盖；CAD/CAM;UG Abstract: Plastic industry is in the world grows now one of quickest industry classes, but casts the mold is development quick type, therefore, the research casts the mold to understand the plastic product the production process and improves the product quality to have the very big significance.It is formulized that the technical feature of the mould CAD/CAM system and the aABSlication of advanced manufacture pattem in the mould domain, in this paper. According to international, domestic present study status and development trend, This design introduced the injection takes shape the basic principle, specially single is divided the profile to inject the mold the structure and the principle of work, to cast the product to propose the basic principle of design; Introduced in detail the cold flow channel injection evil spirit mold pours the system, the temperature control system and goes against the system the design process, and has given the explanation to the mold intensity request;Finally, today introduced the worlds most popular three-dimensional CAD/CAM system UG standard software of the three-dimensional modeling and CNC MachiningThrough this design, may to cast the mold to have a preliminary understanding, notes in the design certain detail question, understands the mold structure and the principle of work; Through to the UG study, may establish the simple components the components storehouse, thus effective enhancement working efficiency.【Key words】 The plastic mold; Stapler top; CAD/CAM; UG目录毕业设计（论文）1摘要:6前言81.1 模具工业在国民经济中的地位81.2 各种模具的分类和占有量91.3 我国模具工业的现状101.4 世界五大塑料生产国的产能状况111.5 我国模具技术的现状及发展趋势121.6 总体方案论证13第二章 透气盖塑件分析与模具设计142.1 塑件的测绘142.2 塑件的工艺分析15第三章 透气盖模具设计163.1 选择注塑机确定型腔数163.2 校核注射机的有关工艺参数173.3 确定分型面193.4 确定脱模方式19第四章 确定浇注系统形式214.1 主流道设计214.2 分流道的设计234.3 浇口的设计234.4 冷料穴和拉料杆的设计24第五章 冷却系统的设计255.1 冷却系统的设计原则255.2 冷却水路的形式25第六章 选择标准模架266.1选用标准模架276.2 合模导向机构设计28第七章 成型零部件的设计327.1成型零部件的结构设计327.2 成型零部件工作尺寸计算337.3 成型零部件的强度与刚度计算34第八章 侧向分型与抽芯机构设计378.1计算斜导柱倾斜角378.2 计算斜导柱直径388.3 计算斜导柱长度389.1绘制各非标准零件图纸399.2 编写加工工艺和装配技术409 .3 综合要求42总 结43参考文献44致 谢44前言本课题为透气盖注塑模的CAD/CAM，结合生产实际，进行透气盖塑件测绘、模具设计、CAD造型。设计原始数据：透气盖，其中：1） 材料：ABS（抗冲）；2） 数量：大批量生产；3） 质量：18g4） 颜色：红色；5） 要求：塑件外表面光滑、美观、下端外缘不允许有浇口痕迹，塑件允许的最大脱模斜度为0.50。在设计过程中要解决透气盖塑件测绘、模具设计、在模具设计时对分型面的选择、浇口形式与位置的确定、型腔位置的安排、定模冷却水道的设置等问题。透气盖的几何尺寸进行测量后要进行合理的后处理。模具分型面处在同一平面时不需要一定的角度，所以选择底面为分型面。本模具设计采用点浇口，并要避开塑件点画线所示的高光量区域。为使流道平衡，应使各型腔距主流道距离均等。由于所成型的塑件形状简单且几何尺寸较小，因此可采用冷却水道围绕型腔镶件的冷却方式。模具方案确定后进行CAD造型及数控模拟加工。根据此方案可以达到设计的预期效果，并且大大提高了注塑模的质量和效率。第一章 塑料及塑料工业国内外研究概况及发展趋势1.1 模具工业在国民经济中的地位模具是制造业的一种基本工艺装备，它的作用是控制和限制材料（固态或液态）的流动，使之形成所需要的形体。用模具制造零件以其效率高，产品质量好，材料消耗低，生产成本低而广泛应用于制造业中。模具工业是国民经济的基础工业，是国际上公认的关键工业。模具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，它在很大程度上决定着产品的质量，效益和新产品的开发能力。振兴和发展我国的模具工业，正日益受到人们的关注。模具工业既是高新技术产业的一个组成部分，又是高新技术产业化的重要领域。模具在机械，电子，轻工，汽车，纺织，航空，航天等工业领域里，日益成为使用最广泛的主要工艺装备，它承担了这些工业领域中6090的产品的零件，组件和部件的生产加工。模具制造的重要性主要体现在市场的需求上，仅以汽车，摩托车行业的模具市场为例。汽车，摩托车行业是模具最大的市场，在工业发达的国家，这一市场占整个模具市场一半左右。汽车工业是我国国民经济五大支柱产业之一，汽车工业重点是发展零部件，经济型轿车和重型汽车，汽车模具作为发展重点，已在汽车工业产业政策中得到了明确。汽车基本车型不断增加，2005年将达到170种。一个型号的汽车所需模具达几千副，价值上亿元。为了适应市场的需求，汽车将不断换型，汽车换型时约有80的模具需要更换。中国摩托车产量位居世界第一，据统计，中国摩托车共有14种排量80多个车型，1000多个型号。单辆摩托车约有零件2000种，共计5000多个，其中一半以上需要模具生产。一个型号的摩托车生产需1000副模具，总价值为1000多万元。其他行业，如电子及通讯，家电，建筑等，也存在巨大的模具市场。目前世界模具市场供不应求，模具的主要出口国是美国，日本，法国，瑞士等国家。中国模具出口数量极少，但中国模具钳工技术水平高，劳动成本低，只要配备一些先进的数控制模设备，提高模具加工质量，缩短生产周期，沟通外贸渠道，模具出口将会有很大发展。研究和发展模具技术，提高模具技术水平，对于促进国民经济的发展有着特别重要的意义。1.2 各种模具的分类和占有量模具主要类型有：冲模，锻摸，塑料模，压铸模，粉末冶金模，玻璃模，橡胶模，陶瓷模等。除部分冲模以外的的上述各种模具都属于腔型模，因为他们一般都是依靠三维的模具形腔是材料成型。（1）冲模：冲模是对金属板材进行冲压加工获得合格产品的工具。冲模占模具总数的50以上。按工艺性质的不同，冲模可分为落料模，冲孔模，切口模，切边模，弯曲模，卷边模，拉深模，校平模，翻孔模，翻边模，缩口模，压印模，胀形模。按组合工序不同，冲模分为单工序模，复合模，连续模。（2）锻模：锻模是金属在热态或冷态下进行体积成型是所用模具的总称。按锻压设备不同，锻模分为锤用锻模，螺旋压力机锻模，热模锻压力锻模，平锻机用锻模，水压机用锻模，高速锤用锻模，摆动碾压机用锻模，辊锻机用锻模，楔横轧机用锻模等。按工艺用途不同，锻模可分为预锻模具，挤压模具，精锻模具，等温模具，超塑性模具等。（3）塑料模：塑料模是塑料成型的工艺装备。塑料模约占模具总数的35，而且有继续上升的趋势。塑料模主要包括压塑模，挤塑模，注射模，此外还有挤出成型模，泡沫塑料的发泡成型模，低发泡注射成型模，吹塑模等。（4）压铸模：压铸模是压力铸造工艺装备，压力铸造是使液态金属在高温和高速下充填铸型，在高压下成型和结晶的一种特殊制造方法。压铸模约占模具总数的6。（5）粉末冶金模：粉末冶金模用于粉末成型，按成型工艺分类粉末冶金模有：压模，精整模，复压模，热压模，粉浆浇注模，松装烧结模等。模具所涉及的工艺繁多，包括机械设计制造，塑料，橡胶加工，金属材料，铸造（凝固理论），塑性加工，玻璃等诸多学科和行业，是一个多学科的综合，其复杂程度显而易见。1.3 我国模具工业的现状自20世纪80年代以来，我国的经济逐渐起飞，也为模具产业的发展提供了巨大的动力。20世纪90年代以后，大陆的工业发展十分迅速，模具工业的总产值在1990年仅60亿元人民币，1994年增长到130亿元人民币，1999年已达到245亿元人民币，2000年增至260270亿元人民币。今后预计每年仍会以1015的速度快速增长。目前，我国17000多个模具生产厂点，从业人数五十多万。除了国有的专业模具厂外，其他所有制形式的模具厂家，包括集体企业，合资企业，独资企业和私营企业等，都得到了快速发展。其中，集体和私营的模具企业在广东和浙江等省发展得最为迅速。例如，浙江宁波和黄岩地区，从事模具制造的集体企业和私营企业多达数千家，成为我国国内知名的“模具之乡”和最具发展活力的地区之一。在广东，一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，为了提高其产品的市场竞争能力，纷纷加入了对模具制造的投入。例如，科龙，美的，康佳和威力等知名集团都建立了自己的模具制造中心。中外合资和外商独资的模具企业则多集中于沿海工业发达地区，现已有几千家。 在模具工业的总产值中，企业自产自用的约占三分之二，作为商品销售的约占三分之一。其中，冲压模具约占50（中国台湾：40），塑料模具约占33（中国 台湾：48），压铸模具约占6（中国台湾：5），其他各类模具约占11（中国台湾：7）。中国台湾模具产业的成长，分为萌芽期（19611981），成长期（19811991），成熟期（19912001）三个阶段。萌芽期，工业产品生产设备与技术的不断改进。由于纺织，电子，电气，电机和机械业等产品外销表现畅旺，连带使得模具制造，维修业者和周边厂商（如热处理产业等）逐年增加。在此阶段的模具包括：一般民生用品模具，铸造用模具，锻造用模具，木模，玻璃，陶瓷用模具，以及橡胶模具等。1981年1991年是台湾模具产业发展最为迅速且高度成长的时期。有鉴于模具产业对工业发展的重要性日益彰显，自1982年起，台湾地区就将模具产业纳入“策略性工业适用范围”，大力推动模具工业的发展，以配合相关工业产品的外销策略，全力发展整体经济。随着民生工业，机械五金业，汽机车及家电业发展，冲压模具与塑料模具，逐渐形成台湾模具工业两大主流。从1985年起，模具产业已在推行计算机辅助模具设计和制造等CAD/CAM技术，所以台湾模具业接触CAD/CAM/CAE/CAT技术的时间相当早。成熟期，在国际化，自由化和国际分工的潮流下，1994年，1998年，由台湾地区政府委托金属中心执行“工业用模具技术研究与发展五年计划”与“工业用模具技术应用与发展计划”，以协助业界突破发展瓶颈，并支持产业升级，朝向开发高附加值与进口依赖高的模具。1997年11月间台湾凭借模具产业的实力，获得世界模具协会（ISTMA）认同获准入会，正式成为世界模具协会会员，。整体而言，台湾模具产业在这一阶段的发展，随着机械性能，加工技术，检测能力的提升，以及计算机辅助设计，台湾模具厂商供应对象已由传统的民用家电，五金业和汽机车运输工具业，提升到计算机与电子，通信与光电等精密模具，并发展出汽机车用大型钣金冲压，大型塑料射出及精密锻造等模具。1.4 世界五大塑料生产国的产能状况 美国塑料(原料)的产量多年来一直雄居各国之首。早在80年代前期，美国塑料产量就已达2000万吨之多，1986年增至23l0万吨，占全球总产量8100吨的28.5，此后美国塑料产量继续呈现稳定增长之势，1988年、1990年、1992年、1994年、1996年和1998年分别增加到2710万吨、2810万吨、3010万吨、3410万吨、4000万吨和4360万吨，占世界总产量的比例从1996年起提高到30以上。2001年美国塑料产量为4170万吨，其中以聚乙烯为最多，达1500多万吨。其次分别是氯乙烯650万吨、聚丙烯720万吨、聚苯乙烯对酞酸脂320万吨、聚苯乙烯280万吨。国内塑料消费量(产量+进口量一出口量)，美国也是全球最多的。美国的全部塑料消费量2001年为4280万吨。美国人均塑料消费量也是很高的，2000年为159公斤，2001年略减为155公斤 ，居全球第3位。美国现有各种大小塑料企事业单位1万多家，其中职工人数少于50人的占总数的53，50l00人的占21，100500人的占23，超过500人的占近4，职工总数近90万人。在美国塑料塑件加工业的就职人数达110万，2001年的出货金额为2150亿美元，人均出货金额为195美元。 德国是世界最大的塑料(原料)生产国之一，上世纪90年代初的1991年、1992年和1993年，德国塑料产量都为990多万吨，1994年增达超过1000万吨的1110万吨1998年达近1300万吨，1999年为近1400万吨，2000年增至1550万吨，超过日本为世界第2大塑料生产国，2001年上升为1580万吨，2002年已过1600万吨。2001年德国生产的种种塑料原料中，聚乙烯为285万吨(低密度聚乙烯160万吨，高密度聚乙烯125万吨)，氯乙烯175万吨，聚丙烯160万吨。德国2001年的国内塑料消费量为1280万吨，其中聚乙烯265万吨，聚丙烯155万吨氯乙烯152万吨。德国人均塑料消费量2001年为160公斤，在世界上仅少于比利时的172公斤，高于美国的155公斤，排在世界第2位。德国塑料塑件加工业的职工总计有近30万人，2001年的出货金额为360亿美元，人均126美元。德国塑料塑件加工企业中职工少于50人的占44，50100人的占28，100500人的占25，500人以上的占4。 中国塑料工业多年持续高速增长，1991年产量仅为250万吨，1995年增为350万吨，1998年超过700万吨，到2002年已增达约1400万吨，超过日本而成为世界第3大塑料原料生产国。中国今年塑料塑件市场将持续走强，在包装、工程、建材、农用和日用塑料塑件等各个领域都将有较大幅度的增长，需求量将超过2500万吨。其中包装塑料塑件今年需求量将超过850万吨，工程塑料塑件需求量将达400万吨左右，建材塑料塑件需求量将达300万吨以上，农用塑料塑件需求量将在500万吨左右，日用塑料塑件需求量约为80万吨左右。 日本在很长的时期内都是仅次于美国的世界第2大塑料生产国。一直到1997年，日本塑料产量曾经连续多年增长，年产量在70年代中期就已达500多万吨，1987年突破1000万吨，1991年达约1300万吨，1992年和1993年因受日本经济下滑的影响，产量略有减少，分别降至1258和1225万吨。从1994年起产量再度增长，1994年、1995年和1996年分别回升到1300万吨、1400万吨和1470万吨，1997年的产量又比上年增长3.7，达到1521万吨，首次超过1500万吨。但这种增势在1998年受到遏制，产量大幅度减少。1998年，日本塑料产量为1390万吨，比上年减少了8.7。1999年和2000年日本塑料产量分别回升到1432万吨和1445万吨，但仍远未恢复到1997年的水平。2001年和2002年日本塑料产量再度下降至1400万吨以下的1364万吨和1361万吨。2002年日本塑料(原料)产量减为1361万吨。而中国则增为1366万吨，日本又退居第4位。 韩国塑料产量增长十分迅速，1986年超过200万吨，1990年增达300万吨，1992年突破500万吨，1994年、1996年和1997年分别上升到600多万吨、700多万吨和800多万吨，1998年产量增至850万吨，1999年突破900万吨，2001年达1200万吨，跻身于世界5大塑料生产国之列。韩国塑料原料产品中以聚乙烯居首，2001年产量为340万吨(低密度聚乙烯160万吨，高密度聚乙烯180万吨)，聚丙烯以238万吨排在第2位，其次分别是聚酯161万吨、氯乙烯124万吨、ABSAS树脂86万吨、聚苯乙烯77万吨。韩国国内塑料消费量2001年420万吨，只相当于产量的1/3略高。人均塑料消费量2001年为106公斤，韩国塑料塑件加工业的职工总数2001年为3.1万人，出货金额为85亿美元，人均276美元。 塑料产量位居世界前10名的国家和地区还有法国660万吨、比利时600万吨、中国台湾598万吨、加拿大432万吨和意大利385万吨(均为2001年产量)。1.5 我国模具技术的现状及发展趋势20世纪80年代开始，发达工业国家的模具工业已从机床工业中分离出来，并发展成为独立的工业部门，其产值已超过机床工业的产值。改革开放以来，我国的模具工业发展也十分迅速。近年来，每年都以15的增长速度快速发展。许多模具企业十分重视技术发展。加大了用于技术进步的投入力度，将技术进步作为企业发展的重要动力。此外，许多科研机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。模具行业的快速发展是使我国成为世界超级制造大国的重要原因。今后，我国要发展成为世界制造强国，仍将依赖于模具工业的快速发展，成为模具制造强国。中国塑料模工业从起步到现在，历经了半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产48（约122CM）大屏幕彩电塑壳注射模具，6.5KG大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具，精密塑料模方面，以能生产照相机塑料件模具，多形腔小模数齿轮模具及塑封模具。经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技术，模具的电加工和数控加工技术，快速成型与快速制模技术，新型模具材料等方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面作出了贡献。尽管我国模具工业有了长足的进步，部分模具已达到国际先进水平，但无论是数量还是质量仍满足不了国内市场的需要，每年仍需进口10多亿美元的各类大型，精密，复杂模具。与发达国家的模具工业相比，在模具技术上仍有不小的差距。今后，我国模具行业应在以下几方面进行不断的技术创新，以缩小与国际先进水平的距离。（1）注重开发大型，精密，复杂模具；随着我国轿车，家电等工业的快速发展，成型零件的大型化和精密化要求越来越高，模具也将日趋大型化和精密化。（2）加强模具标准件的应用；使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造质量。因此，模具标准件的应用必将日渐广泛。（3）推广CAD/CAM/CAE技术；模具CAD/CAM/CAE技术是模具技术发展的一个重要里程碑。实践证明，模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向，可显著地提高模具设计制造水平。（4）重视快速模具制造技术，缩短模具制造周期；随着先进制造技术的不断出现，模具的制造水平也在不断地提高，基于快速成形的快速制模技术，高速铣削加工技术，以及自动研磨抛光技术将在模具制造中获得更为广泛的应用。1.6 总体方案论证本课题的设计目的是对典型塑料塑件的模具设计。对塑件的结构分析，测绘出正确的塑件图，画出零件二维图，然后根据二维图进行零件的三维造型。下面对塑料塑件的模具设计。考虑到生产批量和经济效益，还有塑件的精度等级采用一模两腔。接着选择注塑机，主要从注射量、锁模力等方面进行考虑。要确保塑件及浇注系统所需的注射量不超过注射机最大注塑量的80。接着根据塑件的尺寸大小选择合理的模架和模板。然后确定浇口的形式，浇口的主要类型可以分为直接浇口、侧浇口、点浇口、点浇口、扇形浇口、圆盘形浇口及环形浇口等。点浇口的优点在于：塑件分型面处不留疤痕，浇口自动切断，不会在塑件表面留下由于喷射带来的喷痕和气纹等问题。所以优先选用点浇口作为本模具的浇口形式。在模板上直接设置冷却水道，这同样要遵循冷却系统的设计原则，使冷却水道尽量靠近型腔表面和尽量围绕型腔，使塑件在成型过程中冷却均匀。在设置顶出系统时，模具结构设计应尽量设法使塑件在开模过程中留在动模上，以便利用注塑机动模上的顶杆或液压活塞顶出塑件，同时要保证塑件在顶出过程中不变形，必须正确分析塑件型腔附着力大小和所在部位，使推力均匀合理分布，塑件平稳脱出而不变形，还要尽量不损害塑件外观。本模具采用顶杆顶出机构，它是顶出机构中最简单、最常见而且制造比较方便的一种形式。第二章 透气盖塑件分析与模具设计2.1 塑件的测绘塑件为透气盖，材料为ABS，用游标卡尺对零件进行测绘。我们最终所需要加工得到的是制造此零件的模具型腔，而我们所取的塑件是模具生产出来的许多个塑料塑件中的一个，由于制造的原因，塑件在出模后不可避免的会产生一定的变形，因此对该零件的测量数值需要进行分析处理。如对塑件较大尺寸误差的进行修正，对相同形状处所测不同尺寸的取均值进行圆整，然后绘出零件的草图。由于曲面难以直接测量，所以把曲面分成多个断面，对断面进行测量，以取得所需要的数据。透气盖如图2-1所示： 图2-1 塑件 2.2 塑件的工艺分析 2.2.1 分析塑件材料该产品的成型材料是ABS。基本特性：ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。这三种组分的各自特性，使ABS具有良好的综合力学性能。丙烯腈使ABS有良好的耐化学腐蚀性及表面硬度，丁二烯使ABS坚韧，苯乙烯使它有良好的加工性和染色性能。ABS无毒、无味，呈微黄色，成形的塑料件有较好的光泽。密度为1.021.05g/cm。 ABS有极好的抗冲压强度，且在低温下也不迅速下降。有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。ABS有一定的硬度和尺寸稳定性，易于成型加工。经过调色可配成任何颜色。其缺点是耐热性不高，连续工作温度为70C左右，热变形温度为93C左右。耐气候性差，在紫外线作用下变硬变脆；主要用途：ABS广泛用于水表壳、纺织器材、电器零件、文教体育用品、玩具等；成型特点：ABS在升温时粘度增高，所以成型压力比较高，塑料上的脱模斜度宜稍大，ABS易吸水，成型加工前应进行干燥处理；易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减少浇口对流道的阻力；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5060C，要求塑件光泽和耐用时，应控制在6080C。2.2.2 分析塑件的结构工艺性1）该塑件尺寸不大，一般精度等级。属于中等难度的塑料模具。包括了模具的基本结构，其中有外侧抽芯一处。 2）为满足塑件表面质量要求与提高成型效率采用点浇口。3）为了节约成本和方便加工与热处理，型腔和型芯均采用整体镶嵌式结构。4）ABS在升温时粘度增高，所以成型压力较高，故塑件上的脱模斜度宜稍大，要有足够的脱模斜度防止顶角；ABS易吸水，成型加工前应进行干燥处理；ABS易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减少浇注系统对料流的阻力，要注意浇口位置防止和减少熔接痕；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度对收缩率影响极小。 模具温度应控制在6080。 第三章 透气盖模具设计3.1 选择注塑机确定型腔数a根据塑件的形状估算其体积和重量 该塑件的体积根据其塑件的三维造型通过UG测算得V10.117 cm 塑件的重量G=V=10.117 1.05g10.62g 式中为ABS密度为1.021.05g/cm。b根据塑件的计算重量或体积，选择设备型号规格，确定型腔数 当未限定设备时，须考虑以下因素： a) 注塑机的最大注射量G ，每次注射量不超过最大注射量的80%，即： n= 式中 n型腔数； Gj浇注系统重量（g）； Gs单个塑件重量（g）； G注塑机的最大注射量（g）。估算浇注系统的体积Vj,根据浇注系统初步设计方案进行估算Vj=3.721cm，则浇注系统塑料重量Gj=Vj=3.7211.05g3.91g 设n=2,则得： GB=36.32g从计算结果，并根据塑料注射机技术规格，选用XG54-S200/400型注射机。 b) 根据塑件精度，由于该塑件精度一般，故采用多型腔即 n=2。 c) 生产批量 试制或小批量生产宜取单腔，大批大量生产宜取多腔，该塑件为大批大量生产，故宜取多型腔。当限定在某一设备上成形时，则可根据塑件的体积或重量来确定型腔数。因此该塑件注塑成形时，首先明确在100g注射机上成形，则利用下式，计算型腔数。得： N= 本塑件形状比较简单，质量较小，生产批量大，所以应使多型腔注射模具，考虑到塑件侧面有10mm圆孔，需要侧向抽芯，所以模具采用一模两腔，平衡式的型腔布置，这样的模具结构尺寸较小，制造加工方便，生成效率高，塑件成本较低，型腔布置如图3.1所示。图3.1 3.2 校核注射机的有关工艺参数 根据模具总体设计方案的结构，校验所需注射机的能力。注塑机的规格及尺寸校核注射机有关工艺参数：a. 注射量的校核：由测量所得塑件的质量为21.24g，浇注系统的质量为3.91g，则每次注射所需的塑料为（按一模两腔计算）： WS=25.15g注射机的额定注射量WZ=100g（注射机的最大注射质量按常温下密度为1.05gcm的普通聚苯乙烯的对空注射量计）查塑料模具师设计手册式6-1得：当0.9WZWS即：0.9100=90g25.15g时能满足要求。b. 锁模力与注塑压力校核 查塑料成型工艺与模具设计式4.4锁模力可按下式校核 FP 式中 塑料熔体对型腔的成型压力，其大小一般是注射压力的80%Mpa，注射压力大小查塑料成型工艺与模具设计表3-1的ABS的注射压力在70120Mpa之间。 单个塑件在分型面上的投影面积（cm）； 浇注系统在分型面上的投影面积(cm)； FP注射机额定锁模力，根据表XG54-S200/400型注射机额定锁模力为2540KN。投影面积计算： =1.336cm =0.73 cm代入式（2-5） =12080%（21.336+0.73）KN=326.592KN 由于Fp=2540KN，故满足Fp。 同时XG54-S200/400的额定注射压力为109MPa，故也能满足ABS塑料成形的注射压力要求。C. 各种规格的注射机对安装的模具厚度有一允许范围，模具总厚度应在其最大模厚和最小模厚之间，即： HHmin 式中 注射机允许最小模厚（=165mm）; 注射机允许最大模厚（=406mm）; 根据所选的模架，模具闭合时的厚度H为355m，在165406之间所以，满足要求。d注塑机开模行程 注射机的开模行程应大于模具开模时取出塑件的（包括浇注系统）所需的开模矩。即满足下式： SKH1+H2+(510) 式中 SK注塑机行程（SK=260mm）； H1脱模距离 （H1=65mm）； H2塑件高度+浇注系统高度（H2=50+65=115mm）。 则 H1+H2+(510)=65+115+10=190mm260mm能满足要求。3.3 确定分型面分型面的确定时非常重要的，在简单模具中有的分型面不是水平就是垂直的，这样的分型面壁较好处理，由于塑件结构的限制，在许多模具中，其分型面不是处于同一平面。对于这样的分型面不在同一平面的模具，为了避免合模时动、定模两部分发生碰撞，以及减小模具制造的难度可以利用一些角度很小的角作为分型面发生变化的部位。因此，在确定分型面上时需遵守以下原则：a.分型面塑件应尽可能留在动模或下模，以便从动模或下模顶出，简化模具结构。b.分型面塑件留于动模时，应考虑最简顶出形式，简化模具结构。c.塑件有侧抽芯时，应尽可能放在动模或下模部分，避免定模或下模侧抽芯。d.塑件有多组抽芯时，应尽量避免长端侧抽芯。e.头部有圆弧的塑件，采用圆弧部分分型会损伤塑件外观。一般应选择在头部下端分型。f.一般塑件分型面的选择，应考虑到塑件的外观，尽量避免塑件表面留有分型痕迹。g.有同心度要求的塑件，应尽可能将型腔设在同一分型面上。h.一般分型面应尽可能设在塑料流动方向的末端。以利于排气。塑件分型面的选择应保证塑件质量的要求。3.4 确定脱模方式注塑模必须设有准确可靠的脱模机构，以便在每一循环中将塑件从型芯上自动地脱出模外，脱出塑件的机构称为脱模机构或推出机构。在设置推出机构时，首先需要确定当模具开启后塑件的留模形式，是留在动模部分还是留在定模部分，由于顶出系统必须时建立在塑件所滞留的模具部分中。通常，由于注塑机的顶出机构时设置在动模板的一侧，因此大多数模具的顶出系统是安装在动模中的。为了提高生产效率，缩短成型周期和实现自动化，不仅塑件需要顺利的脱模，而且浇道中的塑料也必须有其特定的脱模方式。由于塑料塑件的尺寸、形状各不相同，差距甚大，因而每副模具的顶出系统的结构也是各不相同的，但是对所有注塑模具顶出系统的要求均是相同的。顶出机构总的设计原则是：a尽量设法使塑件留于动模。模具结构设计应尽量设法使塑件在开模的过程中留在动模上，以便利用注射机动模上的顶杆或其它推出机构顶出塑件。b确保塑件不变形不损坏完整脱出。要保证塑件在顶出过程中不变形，必须正确分析塑件型腔附着力大小和所在部位，以便选择合适的顶出方式和顶出装置，使推力均匀合理分布，塑件平稳脱出而不变形。由于塑件收缩时包紧型芯，因此顶出力作用点应尽可能靠近型芯。c尽量不损坏塑件的外观。塑件顶出方式的选择应不影响塑件的外观，若采用顶杆等有顶出痕迹上时，顶杆应设在塑件加工面或内侧面，必要时还可以在顶杆顶部压出装饰文字或图案。d结构可靠。推出机构必须动作可靠、运动灵活、制造方便、维修与更换容易。推出机构的种类按动力来源可分为手动推出，机动推出，液压气动推出机构。按模具中的推出零件分1、推杆推出：推杆 是一种基本的也是一种常用的制品推出方式，常用的推杆形式有圆形、矩形、“D”形。2、推件板推出：对于轮廓封闭且周长较长的制品，采用推件板推出结构。推件板推出部分的形状根据制品形状而定。3、推管推出：适用于薄壁圆桶形塑件。4、推块式脱模：适用于齿轮类或一些带有凸缘的制品，可防止塑件变形。5、利用成型零件推出制品的脱模：使用于螺纹型环一类的制品，利用模具中某些成型零件推出塑件6、多元联合式脱模：对于某些深腔壳体、薄壁制品以及带有环状凸起、凸肋或金属嵌件的复杂制品，为防止其出现缺陷，常采用两种或两种以上的推出机构联合动作以完成脱模过程。从塑件结构形状分析，塑件内外表面沿脱模方向的脱模斜度为0.5，以便于脱模和塑件留于动模。结合塑件特点采用推杆推出。 第四章 确定浇注系统形式普通浇注系统由主流道、分流道、浇口和冷料井组成。在设计浇注系统之前必须确定塑件成型位置，可以才用一模两腔，浇注系统的设计是注塑模具设计的一个重要的环节，它对注塑成型周期和塑件质量（如外观，物理性能，尺寸精度）都有直接的影响，设计时必须按如下原则：(1)型腔布置和浇口开设部位力求对称，防止模具承受偏载而造成溢料现象。(2)型腔和浇口的排列要尽可能地减少模具外形尺寸。(3)系统流道应尽可能短，断面尺寸适当（太小则压力及热量损失大，太大则塑料耗费大）：尽量减少弯折，表面粗糙度要低，以使热量及压力损失尽可能小。(4)对多型腔应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，及分流道尽可能平衡布置。(5)满足型腔充满的前提下，浇注系统容积尽量小，以减少塑料的耗量。(6)浇口位置要适当，尽量避免冲击嵌件和细小型芯，防止型芯变形浇口的残痕不应影响塑件的外观。4.1 主流道设计主流道是指喷嘴口起至分流道入口处止的一段通道，它与注塑机喷嘴在同一轴线上，熔料在主流道并不改变方向。一般主流道的设计要点如下：a) 为便于凝料从主流道中拉出，主流道设计成圆锥形，其锥角=24。b) 主流道大端处呈圆角，其半径常取r=26mm,以减小料流转向过渡时的阻力。c) 保证塑件成型良好的前提下，主流道的长度L尽量短，否则将会使主流道凝料增多，塑料耗量大，且增加压力损失，使塑料降温过多而影响注射成型。d) 为了使熔融塑料从喷嘴完全进入主流道而不溢出，应使主流道部分常设计成可拆卸的主流道衬套，以便选用优质钢材单独加工和热处理，同时其大端的圆盘凸出的定模高度H=510mm,也常有将模具定位环与主流道衬套分开设计的。本模具中采用的是浇口套和定位圈。定位圈部分与注塑机定位孔相配，设计两颗M620L内六角螺钉固定于定模座板，而浇口套也是设计两颗M520L内六角螺钉固定于定模座板。如图4.1、4.2所示为了便于将凝料从主流道中取出，将主流道设计成圆锥形，起斜度为210，取其值为60，经换算得主流道大端直径为8mm。主流道的形式如图4.3所示： 图4.1 定位圈 图4.2 浇口套 图4.3 主流道4.2 分流道的设计分流道是指主流道末端与浇口之间的部分，是指塑料熔体从主流道进入多腔模的各个型腔或单腔模多处进料的通道，起分流和转向作用。分流道的要求是塑料熔体在流动中热量和压力损失最小，同时使流道中的塑料量最小。分流道的设计要点如下：分流道的表面粗超度要求不能太低一般在Ra1.6微米，这可增加对外层塑料熔体的流动阻力，能使外层塑料冷却皮层固定，形成绝热层，有利于脱模。分流道的长度要尽可能短，且弯折少，以便减少压力损失和热量损失，节约塑料的原材料和降低能耗。 在此选择分流道截面为圆形，根据塑料模具设计师手册表6-5可知材料为ABS的分流道直径在4.89.5之间。故分流道选用梯形形截面如图4.4所示。图4.4 分流道4.3 浇口的设计浇口的设置使一个很复杂的问题，正确的选择浇口位置对成型塑件来说，是至关重要的。这一点，对于那些尺寸精度或外观要求很高的塑件来说尤为突出。此种情况下，浇口位置在试模过程中，往往要经过反复更正才能选择出最佳位置。而透气盖模具设计对塑件的表面外观要求较高，为满足塑件表面高光亮的要求与提高成型效率，采用点浇口，其优点在于：第一，塑件分型面处不会留有进料口的疤痕；第二，当塑件经冷却固化后从模具中被推顶出来时，浇口会被自动切断，无须后处理。第三，由于点浇口可开设在塑件表面见不到的筋、柱上，所以在成型时，不会在塑件表面留有由于喷射带来的喷痕和气纹等问题。如图4-4所示： 4.4 冷料穴和拉料杆的设计冷料穴是用来储藏注射间隔内由于喷嘴端部温度低造成的冷料，因冷料进入型腔会影响塑件的质量。卧式或立式注射机上的注塑模的冷料穴，一般都设置在主流道的末端，即主流道正对的模板上，直径宜稍大于主流道大端的直径，以利于冷料流入。常用的拉料杆结构可分为Z形拉料杆、拉料穴、球形拉料杆、圆锥形拉料杆等。本模具中采用的是球形拉料杆，就是将拉料杆的头部做成球形的，可将主流道凝料钩住，开模时可将该凝料从主流道中拉出。拉料杆是固定在顶杆固定板上的，在塑件顶出时凝料一起被顶出，取塑件时朝拉料杆的侧向稍许移动，即可将塑件连同浇注系统一起取下，因此这种拉料杆与模具中的顶杆或顶管等顶出机构一起使用。 第五章 冷却系统的设计5.1 冷却系统的设计原则a）在保证模具材料有足够的机械强度的前提下，冷却水道尽可能设置在靠近型腔（型芯）表面。b）在保证模具材料有足够的机械强度的前提下，冷却水道应安排的尽量紧密。c）冷却水道的直径应优先采用大于6mm，并且各个水道的直径也应尽量相同，避免由于因水道直径不同而造成的冷却液流速不均。d）对于中、大型模具，由于冷却水道很长，会造成较大的温度梯度变化，导致在冷却水道末端（出口处）温度上升很高，从而影响冷却效果。从均匀冷却的方案考虑，对冷却液在出、入口处的温差，一般控制在5以下，而精密成型模具，多型腔模具的出、入口温差则要控制在23以下，冷却水道的长度在1.21.5以下。因此，对于中、大型模具，可将冷却水道分成几个独立的回路来增大冷却液的流量，减少压力损失，提高传热效率。e）塑件较厚的部分应特别加强冷却。5.2 冷却水路的形式冷却水路应根据塑件的形状、型腔内温度的分布及浇口位置等情况设计成不同的形式。由于该塑件属于壳类塑件，本设计选择直流式的水路形式，由于该形式制造方便，对成型浅而面积大的塑件比较适用。c冷却计算2单位时间内从模具应除去的总热量Q，可用下式计算： Q=W1cP(T1-T2)+L 式中：Q除去总热量（J）； W单位时间内进入模具的塑料重量（g）； c塑料比热（J/g）； T塑料的注塑温度（）； T模具的表面温度（）； L塑料的熔化潜热（J/g）。根据塑件的材料，知c1.926J/ g,L=1800 J/g；W=60 g, T=260 ,T=80；将这些数据代入（2-2）得： Q=601.926（260-80）+180J=31600J则带走上述热量，所需冷却水量按下式计算： W= 式中：通过模具的冷却水流量(g/h)； T出水温度（）； T入水温度（）； 热传导系数；将K=0.64 ，T=50，T=20，代入（2-6）得： W= g/h = 987.525g/h=0.27g/s 再由下式可求出冷却水道的直径：W=VV=dL d= 式中：冷却液密度（kg/cm）； V冷却水道体积(cm)； L冷却水道长度(cm)； d冷却水道直径(cm)。 将水的密度=0.001 kg/cm，L=63cm,=3.14代入（2-7）得： d=cm0.6cm=6mm所以本模具冷却水道的直径为6mm，具体的分布如图5.1所示 图5.1 冷却水道的分布 第六章 选择标准模架模架是注射模的骨架和基体。在生产现场中，尽可能得采用标准模架。标准模架一般由定模座板、定模板、动模板、动模支承板、垫块、动模座板、推杆固定板、推板、导柱、导套及复位杆等组成。6.1选用标准模架由前面型腔的布局以及型腔的侧壁厚度和底板厚度尺寸，选择注射机的参数，再结合标准模架，最后选择细水口两板龙记DBI2030A70B100C100型号模架。其结构形式如图6.1所示；图6.1 模架1. 定模座板（250300，厚30mm） 定模座板就是模具与注射机连接处的板，开模时定模板和定模座板是通过螺钉连在一起的.因只有一个分型面，所以这两块板开模分开时就是分型面。2. 水口板（200300，厚20mm） 用于浇口废料脱离。3. 定模板（200300，厚70mm） 按常规这应该是定模固定板，但是鉴与塑件的特殊性，把型腔和定模板直接做成整体式，故叫做定模板，用以成型塑件的外部部分形状.导套与定模板上采用H7/k6的配合，才能保证导套固定的在定模板上。4. 动模板（200300，厚30mm） 与导柱有H7/k6的配合。5.垫块（38300，厚100mm）垫块：是用来连接支承板与动模座板的零件。主要作用：在动模座板与支承板之间形成脱模机构的动作空间，或是调节模具的总厚度，以适应注射机的模具安装厚度要求。结构型式：可以是平行垫块、也可以是拐角垫块（该模具采用平行垫块）。垫块一般用中碳钢制造，也可用45#制造。垫块的高度计算：垫块的高度，在标准模架中，可以去取标准值。所以取H=110mm. 6.推件板（200300，厚30mm） 7.支承板（200300，厚40mm） 8.动模座板（250300，厚25mm） 9.推板（120300，厚20mm）10.推杆固定板（120300，厚15mm）其所有的尺寸是按标准选取，其注射机顶杆孔为35mm；6.2 合模导向机构设计模具是一种精度要求很高的生产工具，为保证模具的装配精度，必须有良好的导向定位机构。注塑模在生产过程中，活动零件较多，每次开合模时都要有精确的导向和定位，以保证成型零件每次合模后的配合精度，最终确保塑件尺寸精度的稳定性和延续性。1.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，导套的前端也应倒角。2.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。3.一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。4.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。5.导柱的直径应根据模具大小而定，可参考标准模架数据选取。一次分型导向机构设计：导柱固定在固定模板上，与固定模板为H7/m6的过渡配合。导柱直径参考标准，取D=20mm，导柱头部做成半圆形。导柱长度与主流导长度点浇口长度以及塑件长度等有关。导向机构主要有导向、定位和承受注塑时产生的侧压力三个作用，最常见的导向定位机构是在模具型腔四周设24对互相配合的导向柱和导向孔。导套导柱的设计应注意：1、合理布置在模具的四角，导柱中心至模具边缘应有足够的距离，以保证模具强度。2、为确保合模时只能按一个方向合模，可采用等直径不对称布置或不等直径对称布置的方式。3、导柱的长度一般应比型芯端面的高度高出1525mm。4、导柱导向段与配合孔采用动配合H7/f7,安装段与模板间采用过渡配合H7/k6,带轴肩导套与模板间采用过渡配合H7/m6。导向机构避免成型零件先接触而可能造成成型零件的损坏，承受一定的侧向压力。导柱导向机构是比较常用的一种形式，其主要零件是导柱和导套，直接根据模具模板的大小选用标准件。导柱导向机构，包括导柱和导套两个主要零件，分别安装在动、定模两边。根据GB/T12555-2006标准模架上的数据，导柱直径为20mm，本设计选择带头导柱，材料选择表面硬度大、耐磨的。所选的导柱导套材料为SUJ2钢，硬度为5961。导柱中心到模具边缘距离通常为导柱直径的11.5倍，在此次设计中取1倍。其它一些参数值如图6.2和图6.3所示。图6.2导柱图6.3导套 导柱、导套装配关系示意图第七章 成型零部件的设计构成塑料模具模腔的零件统称成型零部件。成型零件工作时，直接与塑料熔体接触，承受熔体料流的高压冲刷、脱模摩擦等，因此，成型零件不仅要求有正确的几何形状，较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度，而且还要求有合理的结构，较高强度、刚度及较好的耐磨性。设计塑模的成型零件时，应根据塑件的塑料性能、使用要求、几何结构，并结合分型面和浇口位置的选择、脱模方式和排气位置的考虑来确定型腔的总体结构。也就是说，根据塑件的尺寸，汁算成型零件型腔的尺寸，确定型腔的组合方式，确定成型零件的机加工、热处理、装配等要求，还要对关键的部位进行强度和刚度校核。7.1成型零部件的结构设计 所谓成型零件是模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件，它包括凹模、型芯、镶块、成型杆和成型环等。按结构不同可分为整体式和组合式两种结构形式。整体式凹模结构它是在整块金属模板上加工而成的，其特点是牢固、不易变形，不会使塑件产生拼接线痕迹。但是由于整体式型腔加工困难，热处理不方便，所以其常用于形状简单的中、小型模具上。组合式凹模结构是指型腔是由两个以上的零部件组合而成的。按组合方式不同，组合式凹模结模可分为整体嵌入式、局部镶嵌式、底部镶拼式、侧壁镶拼式和四壁拼合式等形式。整体嵌入式凹模最常用的形式。小型塑件在采用多型腔模具成型时，各单个型腔采用机械加工、冷挤压、电加工等方法加工制成，然后压入模板中。这种结构加工效率高，装拆方便，可以保证各个型腔的形状尺寸致。7.1.1 型腔结构设计型腔是成型塑件外表面的成型零件。分析产品，其外部结构简单，考虑各方面因素，采用整体嵌入式型腔，它能节约优质模具钢，嵌入模板后有足够的强度与刚度，使用可靠且置换方便。型腔采用台阶固定于定模板，如图7.1所示：7.1.2 型芯结构设计型芯是用来成型塑料塑件的内表面的成型零件。对于塑料壳体来说，它们的结构有所不同，因此其型芯结构也不同。型芯采用组合形式，型芯镶件利用台阶固定于型芯，而型芯用台阶固定于动模板，如图7.2所示：图7.1 型腔图7-2 型芯7.2 成型零部件工作尺寸计算 7.2.1 成型零部件性能成型由于成型零件直接与高温高压的塑料熔体接触，它必须有以一些性能:1. 必须具有足够的强度、刚度，以承受塑料熔体的高压；2. 有足够的硬度和耐磨性，以承受料流的摩擦和磨损；3. 通常进行热处理，使其硬度达到HRC45以上；4. 对于成型会产生腐浊性气体的塑料还应选择耐腐浊的合金钢理；5. 材料的抛光性能好，表面应该光滑美观。表面粗造度应在Ra0.4以下；6. 切削加工性能好，热处理变形小，可淬性良好；7. 熔焊性能要好,以便修理；8. 成型部位应须有足够的尺寸精度。孔类零件为H8H10，轴类零件为 h7h10。7.2.2 型腔、型芯工作部位尺寸计算经查有关资料可知ABS塑料的收缩率是0.3%0.8%平均收缩率为: S=（0.3%+0.8%）/2=0.55% 型腔工作部位的尺寸： 型腔径向尺寸 型腔深度尺寸 型芯径向尺寸 型芯高度尺寸 中心距尺寸 式中 L塑件外型径向基本尺寸的最大尺寸（mm）l塑件内型径向基本尺寸的最小尺寸（mm）H塑件外型高度基本尺寸的最大尺寸（mm）h塑件内型径向基本尺寸的最小尺寸（mm）C塑件中心距基本尺寸的平均尺寸（mm）x修正系数，取0.50.75塑件公差（mm） 模具制造公差，取（1/31/4）。各工作部位尺寸计算结果详见相应零件图纸所标明通常，塑件中1mm和小于1mm并带有大于0.05mm公差的部位以及2mm和小于2mm并带有大于0.1mm公差的部位不需要进行收缩率计算。7.3 成型零部件的强度与刚度计算为了方便加工和热处理，其型芯整体镶嵌式，型腔为整体镶嵌式。因此，型腔的强度和刚度按型腔整体式计算。由于型腔壁厚计算比较麻烦，也可参考经验推荐数据。 7.3.1 强度、刚度计算 进行成型零部件强度、刚度计算时考虑的要素：塑料模具型腔在成型过程中受到熔体的高压作用，应具有足够的强度和刚度，如果型腔侧壁和底版厚度过小，可能因强度不足而产生塑料变性甚至破坏，也可能因为刚度不足而产生挠曲变形，导致溢料和出现飞边，降低塑件尺寸精度并影响顺利脱模。（1） 塑件成型过程中不产生溢料粘度特性塑料品种允许变形值 中粘度塑料ABS0.05（2） 保证塑件的尺寸精度塑件尺寸经验公式1050i/3(1+i)50200i/5(1+i)（3） 保证塑件顺利脱模tS=1.40.8%=0.0112式中 保证塑件顺利脱模的型腔允许弹性变形量； t 塑件壁厚，mm;S塑件的收缩率。7.3.2 型腔的侧壁和底板厚度的计算（1） 组合式矩形型腔侧壁厚度的计算对于小尺寸的模具型腔，在发生大的弹性变形前，其内应力往往超过了模具材料的许多应力，因此，强度不够是主要矛盾，设计型腔侧壁厚应以强度为准。max= pHl4/32Ehs3 s=12.7mm设允许最大变形量为max，其壁厚按刚度条件的计算式为：s= s=25mm（2）组合式矩形型腔底板厚度的计算按强度条件，型腔底板厚度计算式为： h= 式中：h矩形底板的厚度 （mm）B底板总宽度 （mm）L双支脚间距 （mm）P型腔内塑料熔体压力 （MPa） 模具材料的许用应力 （MPa） h25 mm 第八章 侧向分型与抽芯机构设计 侧抽机构有相对于其他零件的运动而且侧抽机构还是产品成型结构部分，因此侧抽机构及与其想配合的零件不仅满足一定的耐磨性要求还必须具有一定成型零件的性能。a侧抽机构及其组件的性能必须满足如下几点：（1）高耐磨性：滑块表面硬度必须大于HRC50，以保证其耐磨性能。（2）硬度差：侧抽机构与其配合的零件如下模镶件、侧抽机构驱动块、侧抽机构压紧块、耐磨片之间必须有HRC510的差值，因此不可以用同种材料以防止粘着磨损。此次设计中侧抽机构采用40Cr，下模镶件采用预硬模具钢P20，其他与侧抽机构有接触的零件均采用H13耐磨钢。他们通过不同的热处理方式可以达到此项要求。（3）加工性：除侧抽机构以外的零件都是单一简单结构零件，热处理变形小，可加工性优异。而侧抽机构的成型部分可以通过电火花加工，其余结构对于传统加工也容易保证其加工精度。（4）配合要求：侧抽机构与压板有相对运动，其配合采用H7/f7的间隙配合。与下模镶件的的配合以保证不溢料尽量保证动作稳定灵活。详细见模具总装的配合要求。b.采用斜导柱侧向分型机构斜导柱侧向分型机构其一般由以下五个部分组成：1、动力零件:采用斜导柱；2、锁紧零件:在定模板设计楔紧面；3、定位零件:限位螺钉+弹簧；4、导滑零件：T型槽等；5、成型零件: 侧抽芯、滑块等。c. 斜导柱侧向分型机构主要设计技术参数1、斜导柱倾角a ：12a25；滑块斜面倾角b= a+23；2、抽芯距S ， S=胶件侧向凹凸深度 +1.55，3、斜导柱的长度L 方法一：通过公式计算 L=S/sina+H/cosa 方法二：采用图解法确定本设计外侧抽芯机构设计采用斜导柱侧向分型与抽芯机构，把两个塑件的侧凹面一起做成成型滑块。塑件需抽芯距离为1.51，设置抽芯距为6mm。8.1计算斜导柱倾斜角斜导柱倾斜角是决定斜导柱抽芯机构中工作效果的重要参数， 大小对斜导柱的有效工作长度、抽芯距、受力状况等有直接影响。最常用的是。本模具采用a=210，则楔紧块的楔紧角。8.2 计算斜导柱直径由于计算比较复杂，为了方便，用查表的方法来确定斜导柱的直径。先按已经求得的抽拨力和选定的斜导柱倾斜角在模具设计手册查出最大的弯曲力，然后根据和以及斜导柱倾斜角在表9.2中查出斜导柱直径D=16。8.3 计算斜导柱长度斜导柱长度采用图解法确定有效长度L=62，具体尺寸详见零件图。本模具外侧抽芯如图8.1所示。8.1抽芯结构示意图第九章 绘制图纸并编写技术文件9.1绘制各非标准零件图纸装配图是模具装配的主要依据,其要求为：尽可能按1:1比例绘制，并应符合机械制图国家标准。绘制时先由型腔开始绘制，主视图与其它视图同时画出。为了更好地表达模具中成型塑件的形状、浇口位置等，在模具总装图的俯视图上，可将上模（或定模）拿掉，而只画出下模（或动模）部分的俯视图。模具总装图应包括全部组成零件，要求投影正确，轮廓清晰。按顺序将全部零件的序号编出，并填写零件明细表，标注技术要求和使用说明，标注模具的必要尺寸。步骤：1）首先画出模具中心线及模具主视图及侧视图外形线。确定动模与定模的分型面，确保塑件留在动模一侧。画出塑件位置及定模、动模型芯。画出流道及浇口。2）在动模投影平面上画出塑件位置，并在主视图上表示各零件之间的装配关系。3）画出所有零件的引线，并顺序标出零件序号。4）填写标题栏、明细表内容，包括件号、名称、材料、件数及标准件规格、数量等。5）编写技术要求，包括装配要求及试模要求。注明注射机规格及标准模架代号。附本模具的工作原理：斜导柱工作原理：将垂直运动分解为侧向运动。双分型面模具工作原理： 开模时，由于位于定模板的弹簧和尼龙扣的作用迫使第一分型面先向后移，通过拉料杆把点浇口拉断，当拉杆移动到极限位置时候第一分型面停止运动而第二分型面开始向后移，同时开模力通过斜导柱作用于侧抽芯滑块，迫使其在动模板的导滑槽内向外滑动，直至滑块与塑件完全脱开，完成外侧抽芯动作，然后拉杆工作迫使第二分型面动作，这时塑件包在型芯上随动模继续后移，直至注射机顶杆与模具推板接触，推出机构开始工作，推杆将塑件从型芯上推出。最后由拉板限位。合模时，复位杆使推出机构复位，斜导柱使侧型芯滑块向内移动复位，最后由锁紧机构锁紧！本模具二次开模原理说明：为了保证第一次开模时，脱料板和定模板先开模，必需在动模板和定模板间安装尼龙开闭器，开闭器在开模瞬间由于锥形澎涨产生瞬间磨擦力远大于冷料和定模穴以及定模板的摩擦力，使动模板和定模板延迟开模，同时，定模板和定模座板间板在弹簧和开模惯性力作用下，完成第一次开模。模具总装配图9.2 编写加工工艺和装配技术模具精度是影响塑料成型件精度的重要因素之一，为了保证模具精度，塑料模具制造时应达到以下技术要求：a、组成塑料模具的所有零件，在材料加工精度和热处理质量等方面均应符合相应图样的要求。b、组成模架的零件应达到规定的加工要求，装配成套的模架应活动自如，并达到规定的平行度和垂直度要求c、模具的功能必须达到设计要求d、为了鉴别塑料成型件的质量，装配好的模具必须在生产条件下试模，并根据试模存在问题进行修整，
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