论文-充电器外壳注塑模具设计

毕业设计说明书充电器外壳注塑模具设计院（系）名称工学院机械系专业名称材料成型及控制工程充电器外壳注塑模具设计摘要本文主要介绍的是充电器外壳注塑模具的设计方法。首先分析了充电器外壳制件的工艺特点，包括材料性能、成型特性与条件、结构工艺性等，并选择了成型设备。接着介绍了充电器外壳注塑模的分型面的选择、型腔数目的确定及布置，重点介绍了浇注系统、成型零件、合模导向机构、脱模机构、定距分型机构以及冷却系统的设计。然后选择标准模架和模具材料，并对注射机的工艺参数进行相关校核。最后对模具零件的加工进行了阐述。本文论述的充电器外壳注塑模具采用三板式结构，即浇注系统凝料和制件在不同的分型面脱出，采用一模二腔的型腔布置，最后利用推板将制件推出。关键词充电器外壳；注塑模；三板模；浇注系统；脱模机构THEMOLDINJECTIONOFCHARGERSHELLABSTRACTTHEDESIGNINGMETHODSOFINJECTIONMOLDOFTHECHARGERSHELLAREMAINLYINTRODUCEDINTHISPAPERFIRST,THETECHNOLOGICALCHARACTERISTICSAREANALYSED,INCLUDINGMATERIALPROPERTIES,FORMINGCHARACTERISTICSANDCONDITIONS,THEPROCESSOFTHESTRUCTURE,THEFORMINGEQUIPMENTISSELECTEDTHENTHEPARTINGLINEISSELECTED,THENUMBEROFCAVITIESISDETERMINEDTHESPECIFICINTRODUCTIONAREMADEONGATINGSYSTEM,COOLINGSYSTEM,MOLDINGPARTS,STEERINGMECHANISM,MOLDINGMECHANISM,ANDSPACERPARTINGINSTITUTIONSTHENTHESTANDARDMOLDBASESANDMOLDMATERIALSARESELECTEDANDOFTHEFORMINGEQUIPMENTISCHECKEDFINALLY,THEMACHININGMETHODOFMOLDINGPARTSAREANALYSEDTHREEPENCEMOLDISUSEDONTHEDESIGNOFCHARGERSHELL,THATISPOURINGMATERIALANDTHEPLASTICPARTSAREEJECTEDFROMDIFFERENTPARTINGLINESTHERETWOFOURCAVITIESINTHISMOLD,FINALLYASTRIPPERPLATEISUSEDTOPUSHOFFTHECHARGERSHELLSKEYWORDSCHARGERSHELLINJECTIONMOLDTHREEPENCEMOLDGATINGSYSTEMMOLDINGMECHANISM目录1绪论12塑件成型工艺分析421塑件材料选择4211材料基本特性4212ABS材料主要用途4213塑件材料成型特点522关于塑件材料的数据523塑件成型工艺参数的确定524塑件的结构工艺性6241塑件的尺寸精度分析6242塑件表面质量分析7243塑件的结构工艺性分析73注射机的选择831计算塑件的体积和质量832注塑机的选用833注塑机的校核9331注射量的校核9332模具闭合高度的确定9333模具闭合高度的校核9334模具合模行程的校核94型腔布置1041型腔数目的确定1042型腔的排列105浇注系统设计1151浇注系统的组成及设计原则11511普通流道的组成及作用11512普通流道浇注系统设计1152流道及浇口设计12521主流道设计12522冷料穴与拉料杆设计12523分流道截面设计1453浇口设计156模架的确定及标准件的选用177分型面与排气系统的设计1871分型面的设计18711分型面的形式18712分型面的选择1872排气系统的设计208成型零件的设计2181成型零件的结构设计21811凹模的设计21812凸模22813成型零件的钢材选用22814成型零件工件尺寸的计算2382模具型腔侧壁和底板厚度的计算25821强度条件计算26822刚度的校核279合模导向机构设计2991导向零件的作用2992导向零件的设计原则2993导柱的结构、特点及选用2994导套和导向孔的结构、特点及用途3010推出机构的设计31101推杆的基本概况31102脱模力及推杆的尺寸计算及校核321021脱模力的计算321022推出零件的校核3311抽芯机构设计35111工艺分析35112斜导柱分型与抽芯机构的设计351121斜导柱的形式351122斜导柱斜角的确定351123斜导柱的设计35113关于斜导柱的计算351131斜导柱分型的抽拔距361132斜导柱的直径计算36114侧滑块的设计37115导滑槽的选取37116楔紧块的选取3712温度调节系统的设计38121冷却系统的设计准则38122冷却系统的设计计算3813零件的加工41设计总结44致谢45参考文献461绪论塑料是树脂为主要成分的高分子有机化合物，简称高聚物。一般相对分子质量都大于1万，有的甚至可达百万级。在一定温度和压力下具有可塑性，可以利用模具成型为一定几何形状和尺寸的塑料制件。塑料的其余成分包括增塑剂、稳定剂、增强剂、固化剂、填料及其它配合剂。在高分子材料加工过程中，用于塑料制品成型的模具，称为塑料成型模具,简称塑料模。塑料模的优化设计，是当今高分子材料加工领域中的重大课题。在塑料材料、制品设计及加工工艺确定发后，塑料模设计对制品质量及产量，就具有决定性的影响。首先，模具形状、流道尺寸、表面粗糙度、分型面、进浇与排气位置选择、脱模方式以及塑料定型方法的确定等，均对制品（或型材）尺寸精度或形状精度以及塑件的物理力学性能、内应力大小、表面质量与内在质量等，起着十分重要的影响。其次，塑料模对塑料成本也有相当大的影响，除简易模具外，一般说来制模费用是十分昂贵的，大型模具更是如此。塑料模是塑料制品生产的基础之深刻含意，正日益为人们理解和掌握。当塑料制品及其成型设备被确定以后，塑料质量的优劣及生产效率的高低，模具因素约占80。由此可知，推动模具技术的进步应是刻不容缓的策略。尤其大型塑料模的设计技术与制造水平，常可标志一个国家的工业化发展程度。我国塑料模的发展极其迅速。目前，塑料制品已经渗透到国民经济发展的每一个领域。我国现在塑料制品年产量已超过2000万吨以上，其中注射成型产品占约30左右。据不完全统计，2001年全国塑料加工设备的总生产量约33000台，其中注射成型设备约27600台。近年来，我国各行各业对模具工业的发展十分重视。1989年，国务院颁布了“当前产业政策要点的决定”，在重点支持技术改造的产业、产品中，把模具制造列为机械工业技术改造序列的第一位，它确定了模具工业在国民经济中的重要地位，也提出了振兴模具工业的主要任务。总之要尽快提高我国模具工业的整体技术水平并迎头赶上发达国家的模具技术水平1。目前，我国的塑料模设计技术、制造技术、CAD技术、CAPP技术，已有相当规模的开发和应用。塑料制件应用的日益广泛和大型塑料制件的不断开发，对塑料成型模具设计和制造提出的要求越来越高。传统的模具设计与制造方法不能适应工业产品不断开发和及时更新换代与提高质量的要求，为了适应这些变化，先进国家的CAD/CAM/CAPP技术在80年代中期已进入实用阶段，市场上已有商品化的系统软件出售。现代塑料制品生产中，合理的加工工艺、高效率的设备和先进和模具，被誉为塑料成型技术的“三大支柱”。尤其是塑料模对实现塑件加工工艺要求、塑件使用要求和塑件外观造型要求，起着无可替代的作用。一副好的注射模可成型上百万次，一副好的压缩模大约能成型25万次，这与模具的设计、模具材料及塑料的制造有着很大的关系。高效全自动化设备，也只有装上能全自动化生产的模具，才能发挥其应有的效能。此外，塑料生产及产品更新均以模具制造和更新为前提。当今世界注射成型设备向超精密化、高效方向发展，日本FANUC公司的超高速注射成型技术，已将螺杆推动速度提高到2000MM/MIN。注射成型制品也向着超薄壁化、轻量化方向发展，已有国外公司能够注射成型出小至01MM壁厚的制品，例如，07503MM的高保真喇叭振动板。随着塑料成型技术的不断发展，模具新材料、模具加工新技术和模具新工艺方面的开发已成为当前模具工业生产和科研的主要任务之一。十多年来，国内外塑料成型行业在改进和提高模具设计与制造方面投入了大量的资金和研究力量，取得了许多成果。本次毕业设计的题目为充电器外壳的注塑模设计，塑件的立体图如下图11塑件的立体图注射成型工艺的特点是允许在一个单独的加工过程中用一套集成的功能元件（例如，轴承、导柱、压板、枢轴和弹簧）加工出非常复杂的成型制品，这一生产过程的自动化程度非常高。用注射成型法加工的制品包括小到在高精密仪器上使用的只有几毫克重的制品，大到50KG以上的大型制品。机械制造商提供了系列的注射成型机供制品生产者使用，同样，各种成型配件的选择范围也很宽，然而，对于每一种新制品而言，其注射模具必须被特制。注射机由注射系统和合模系统组成，注射机至少具有一个加热的机筒，机筒内有一个塑化螺杆，螺杆可以转动并可以轴向运动。合模系统调节位于动模板和定模板之间的模具。它提供开合模的动作，在机器的注射过程中，保持模具闭合，以免注射过程是模具内熔体产生的内压力顶开模具。已成颗粒状的混合物料经过料斗进入机筒，旋转着的螺杆将颗粒状的料向前输送，由于机筒加热和螺槽内的捏合作用，粒料熔化并进入到螺杆端部的熔体腔。与此同时，螺杆本身后退，直到下一个注射成型周期所需要物料量（注射量）被塑化好为止。在注射过程中，螺杆沿轴线向合模系统方向移动，将塑化好的塑料快速地注入模具的模腔，同时合模系统使模具一直保持紧闭状态（第一步注射）。由于模具的温度低于模塑物料的软化温度，因此，物料接着会在模具内固化。在冷却阶段，螺杆仍处于压力下（保压），继续将模塑物料注入模具，以补偿在冷却过程中模塑物料体积的减少（第二步冷却）。在保压一段时间后，通往模腔流道内的物料已经凝固到不能再流动的程度。下一步，当模具内制品进一步冷却时，螺杆开始再次转动，塑化成型下一个制品所需要的塑料。作用在螺杆上的轴向力被缩小到只保持塑化所需要的“背压”的水平。当冷却时间到达时，模具打开，模塑制品被移出或被“顶出”（第三步顶出）。当模具再次闭合以后，下一个注射成型周期开始2。在注射充模过程中，模腔中的压力通常有100MPA或更高。这个压力作用在模具壁上，形成一个使模具分离的力，这一分离力必须用机器的合模力来抵消。2塑件成型工艺分析21塑件材料选择成型塑料选择日常生活中常见的塑料ABS，即丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物。ABS为热塑性塑料，加热时变软以至流动，冷却时变硬，这种过程是可逆的，可以反复进行。这种塑料的基本情况如下211材料基本特性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具有良好的耐化学腐蚀性及表面硬度，丁二烯使ABS坚韧，苯乙烯使它具有良好的加工性和染色性能。ABS无毒、无味，呈微黄色，成型的塑料件具有较好的光泽。密度为102116G/CM3。ABS具有极好的抗冲击强度，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、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。水、无机盐、碱、酸类对ABS几乎无影响,在酮、醛、酯、氯代烃中会溶解或形成乳浊液，不溶于大部分醇类及烃类溶剂，但于烃长期接触会软化溶胀。ABS塑料表面受冰醋酸、植物油等化学药品的侵蚀会引起应力开裂。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，热变形温度约为93C左右。耐气候性差，在紫外线作用下易变硬发脆。根据ABS中三种组成部分之间的比例不同可分为超高冲击型、高冲击型、中冲击型、低冲击型和耐热型等。212ABS材料主要用途ABS在机械工业中用来制造齿轮、泵页轮、轴承、把手、管道、电机外壳、仪表壳、水箱外壳、蓄电池槽、冷藏库和冰箱衬里等。汽车工业上用ABS制造汽车挡泥板、扶手、热空气调节导管、加热器等，还有用ABS夹层板制小轿车车身。ABS还可以用来制作水表外壳、纺织器材、电器零件、文教体育用品、玩具、电子琴及收录机壳体、食品包装容器、农药喷雾器及家具等。213塑件材料成型特点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；ABS易吸水，成型加工前应进行干燥处理，含水量应应小于03，要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥；流动性中等，溢边料004左右；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，要求塑件光泽和耐热时，应控制在6080C。模具设计时应注意浇注系统，选择好进料口位置、形式。推出力过大或机械加工时塑件表面呈“白色”痕迹。为了使塑件容易脱模，且保证塑件的表面质量，脱模斜度宜取2以上。22关于塑件材料的数据ABS塑料的数据物理、热性能密度102116G/CM3质量体积086098CM3/G吸水率（24H长时间）0204熔点（或黏流温度）130160C熔融指数（MFI）200C、载荷50N、喷嘴直径209时，041082G/10MIN维卡针入度71122C马丁耐热63C热变形温度（045MPA）90108C热变形温度（18MPA）83103C线膨胀系数70105/C计算收缩率0407比热容1470J/KGK热导率0263W/MK燃烧性慢23塑件成型工艺参数的确定由文献3可知ABS塑件的成型工艺参数如下注射机成型类型螺杆式密度102116G/CM3计算收缩率0308预热温度8085C预热时间23H料筒温度（前端）200210C料筒温度（中端）210230C料筒温度（后端）180200C喷嘴温度170180C模具温度5080C注射压力60100MPA成型时间（注射时间）2090S成型时间（高压时间）05S成型时间（冷却时间）20120S成型时间（总周期）50220S螺杆转速30R/MIN通用注射机类型螺杆式、柱塞式均可后处理方法红外线灯、烘箱后处理温度70C后处理时间24/H24塑件的结构工艺性241塑件的尺寸精度分析该塑件的尺寸精度已给定，为4级精度，其主要尺寸公差要求见塑件的零件图如下图21塑件零件图242塑件表面质量分析该塑件表面没有提出特殊要求，通常在一般情况下外表面要求光洁，表面粗糙度可以取到RA08UM,没有特殊要求时塑件内部表面粗糙度可取RA32UM。243塑件的结构工艺性分析塑件外表不能有缺陷，如浇口痕迹，熔接缝，凹陷等。由于零件内部有两个孔，用于手机充电时放置电池的正负极触片，充电器的另一端设计成对直接对手机进行充电的结构，这样在对进行充电时，可以在直接对充电的同时又对另一块手机电池进行充电。由上述零件图可以看出，这种结构的充电器其放电池的部分（凹入部分）与上面面积大的那一部分互相垂直，但于零件的底面并不垂直，所以在进行模具设计时有一定的难度。塑料制件内向有两个内孔，所以必须用内抽芯和斜滑块。3注射机的选择注射模是安装在注射机上进行注射成型生产的，在进行模具设计之前，我们应该先对注射机的技术规范和使用性能进行了解。设计注射模时，我们首先要确定模具的结构、类型和一些基本尺寸，模具型腔数目、需用的注射量、塑件在分型面上的投影面积、成型时需用的合模力、注射压力、模具的厚度、安装固定尺寸以及开模行程等。这些数据都与注射机的有关性能参数密切相关，如果两者不匹配，则模具无法使用。31计算塑件的体积和质量利用三维软件直接求得制件的体积为149533MM3,在这里取塑件材料ABS的密度为107G/CM3，塑件的质量为16G。塑件在分型面上的投影面积约为4800MM2。32注塑机的选用由于该模具拟定采用一模二腔，根据制件的体积，为了充分发挥注塑机的能力又能保证制件的质量，初定注塑机为SZ100/800，其主要参数如下规格SZ100/800型国产注射机（卧式）理论注射容积106CM3螺杆直径35MM注射压力182MPA塑化能力（PS）111G/S注射速率80G/S注射方式螺杆式螺杆转速30R/MIN锁模力800KN模板行程270MM模板最大开距570MM拉杆内间距329294MM模具最大厚度300MM模具最小厚度170MM喷嘴球头半径SR10MM模具定位孔直径120H7料筒加热功率79KW外形尺寸（长宽高）3158601720重量（约）28T33注塑机的校核331注射量的校核为确保塑件的质量及注塑机的充分利用，注塑模一次成型的塑件体积,不应超过公称注塑体积的80。注塑机的理论注塑注塑量V1106CM3，塑件的体积为V21495CM3，2V22981069所以满足刚度条件。2）整体式矩形型腔底板厚度的核算T5/14EPBCB1/3式中C是由型腔边长比L/B决定的，这里C取002。T401/316024351813MM因为251813，所以满足刚度条件。所以，底板厚度至少1813MM，取25MM。9合模导向机构设计91导向零件的作用导向零件是保证动模与定模或上模与下模合模时正确定位和导向的重要零件。导向零件主要有导柱导向和锥面定位。导柱导向的主要零件是导柱和导套。导向零件主要有以下作用导向作用、定位作用并且能够承受一定期侧向压力。92导向零件的设计原则1）导向机构类型的选用本设计导向机构采用导柱导向。2）导柱数量塑料注射成型模具导柱数量一般需要24个。尺寸较大的成型模具一般需要4个导柱，本设计中模具属于中小型模具，采用2根导柱导向。3）模具型腔及尺寸导柱直径应根据模具尺寸选用，必须保证有足够的强度、刚度和足够大的抗弯强度。4）导柱零件的设置位置导柱和导向孔的位置应避开型腔板在工作时应力最大的部位。导柱和导向孔中心至模板边缘应具有足够的距离，以保证模具强度和导向刚度。5）导向装置必须有良好的工艺性如果固定导柱的孔径与固定导套的孔径相等，便于加工，则有利于保证同轴度和尺寸精度。6）导向装置必须具有良好的导向性能为了使导向装置具有良好的导向性能，除了必须按上述原则设置导向装置之外，还应注意导向零件的结构设计脏及制造要求。93导柱的结构、特点及选用常用的导柱有带头导柱、带肩导柱、推板导柱、斜导柱及合模销等。本设计中采用带肩导柱，材料选为20钢。20钢经渗碳淬火处理，硬度达到HRC5660。选用的导柱的零件图如下图91导柱示意图94导套和导向孔的结构、特点及用途导套的主要结构形式有直导套和带头导套。为了使导柱进入导套顺利，在导套的前一端倒一圆角。这里选用带头导套。其材料为T8A淬硬至5660HRC。导套与导柱的配合为固定部分采用H7/M6的过渡配合，滑动部分采用H7/F6的间隙配合。导柱和导套孔的表面粗糙度取为RA16M以下。零件图如下图92导套示意图10推出机构的设计塑件在从模具上取下以前，还有一个从模具的成型零件上脱出的过程，使塑件从成型零件上脱出的机构称为推出机构。推出机构的动作是通过装在注射机合模机构上的顶杆或液压缸来完成的。101推杆的基本概况用推杆推顶塑料制件是最简单，也是应用最广的脱模机构。由于推杆位置设置有较大的自由度，因而用于推顶箱体等异型制品，以及塑料件局部需要教大脱模力的场合，常用推杆为圆形截面，也有矩形和半圆形等。圆柱推杆和其箱配的孔，容易加工到较高的精度。且圆柱推杆已有国家标准。更换方便，但是推杆作用面积小塑件表面有凹痕，使用不当，会引起推顶发白和裂纹等缺陷，推杆和孔长期配合过度磨损会造成溢料。推杆主要有以下几种形式单节式推杆，除头部带凸肩供安装外，一般直径为632MM，长度为100630MM。台肩式推杆，推杆切削加工成台阶，改善了稳定性，最细的工作段长度应等于配合长度与脱模行程之和再附加56MM。嵌入式台阶推杆，推杆工作段细长，插入在焊接连接，插入部分长为615MM或45D。异形推杆，推杆的工作端面是非圆形的，但安装支撑部分还是圆形的。锥形推杆，也称阀式推杆，推杆的工作部分是倒锥形的。它与型芯或模板的锥孔相配合，无间隙地贴合，推杆无摩擦卡滞，并有引锥作用，可降低脱模力。推杆用T8或T10A，也有65MN和中炭钢制造；整体淬火，或工作段局部淬火HRC5055，淬火长度应是配合长度加15倍脱模行程，以防止与孔咬合。为防止塑料熔体的渗漏，顶杆工作段有配合要求，常用H7/F7,对于低黏度熔体和直径较大的顶杆采用H7/G6，工作段长度不少于12MM，或为152D，对于非圆顶杆则需要大于或等于20MM。顶杆的工作端面离塑件的表面的齐平是难以达到的，允许顶杆进入塑件表面不超过01MM。一般不允许顶杆端面低于塑料件成型表面。推杆机构的设计应遵守以下原则1）考虑脱模力的平衡，尽量避免附加倾侧力矩，在筋，凸台处多设推杆。2）不要让浇口对准推杆端面，因为过高的压力会损伤推杆。3）推杆应设在排气困难的地方。4）推杆应设置在塑件强度较大处。5）只要不损伤塑件的表面外观，应尽可能地多高推杆。充电器外壳的塑料模设计中，共采用20根推杆。材料选用T8A，热处理后要求硬度达到HRC50以上。工作端配合部分的表面粗糙度RA08M。其技术条件为将推杆装入模具中后，其端面应与型腔底面平齐，或高出型腔底面00501MM。推杆固定端与推杆固定板通常采用单边05MM的间隙。102脱模力及推杆的尺寸计算及校核1021脱模力的计算脱模力是指从动模一侧的主型芯上脱出制品所需施加的外力。脱模力是注射模脱模机构设计的重要依据。由文献4得脱模力由两部分组成，即EQBCEQ式中制品对型芯包紧的脱模阻力（N）；C使封闭壳体脱模需克服的真空吸引力（N），这里01的单位BBBA10为MPA；型芯的横截面面积（MM2）。BA在脱模力的计算中，将的制品视为薄壁制品。反之，视为厚壁制品。10TRCP手机充电器外壳的，所以为薄壁制品，除此之外，该零件还可视326TRCP为薄壁矩形制品。上式中制品壁厚（MM），T型芯的平均半径（MM）取60。CPR薄壁矩形制品对型芯等的脱模阻力计算式如下18FCHKTEQ式中塑料的拉伸弹性模量（MPA）取6103；E塑料的平均成型收缩率；塑料的泊松比取03；型芯脱模方向高度；H脱模斜度修正系数；其计算式为FKCOSIN1FKF为制品与钢材表面之间的静摩擦系数在这里为045，为型芯的脱模斜度；由上式得（此处近似取0）4501F脱模阻力及需克服的真空吸力计算如下CQ18FCHKTEQ30145045622312497NN4800BBA所以，脱模力的计算如下N12971297BCEQ1022推出零件的校核推出零件在推出制品时要承受脱模阻力，因此其尺寸应进行校核。1）推杆直径的确定推杆推出制品或推顶推件板时应有足够的稳定性，其受力状态可简化为一端固定、一端铰支的压杆稳定性模型。根据压杆稳定公式推导，推杆直径的计算式为492MM4/12NEQLKDE4/15209765取国家标准MD式中K安全系数，K152；L推杆的长度取160MM；脱模力；EQE推杆材料的弹性模量；N推杆根数；2推杆直径的校核推杆直径确定后，还应进行强度校核。SECDNQ24式中推杆所受的压应力；C推杆材料的屈服点（）；SMPA320所以，SC1654310297所以，D5MM符合要求7,8,10。11抽芯机构设计111工艺分析如前所述，当成型侧壁带有孔、凹穴、凸台等的塑料件时，模具上成型该处的零件就必须制成可侧向移动的零件，以便在脱模之前先抽掉侧向成型零件，否则就无法脱模。由手机充电器外壳的零件图分析可知，该塑件的电池触片处两个方孔需要由抽芯机构来完成。具体来说应采用内侧抽芯机构。这是因为这两个内侧的孔在零件的内侧且其脱模方向与分型方向相反。设计时采用斜导柱驱动内侧抽芯。112斜导柱分型与抽芯机构的设计1121斜导柱的形式常用的斜导柱截面形状有圆形和矩形。圆形截面加工方便，装配容易，应用较广。本设计中采用圆形截面的斜导柱。1122斜导柱斜角的确定斜导柱的倾斜角是斜导柱抽芯机构的一个重要参数。它是指斜导柱轴向与开模方向的夹角。的大小对斜导柱的有效工作长度、抽芯距和受力状况等起着决定性的影响。设计时通常取的倾角为1222，这里取的角度为15。1123斜导柱的设计斜导柱工作端的端部设计成锥台形。为了避免端部锥台也参与抽芯，其斜角取18（一般23）。斜导柱的材料选用T8A，要求热处理后硬度达到HRC55，表面粗糙度RA08M。斜导柱与其固定的模板之间采用过渡配合H7/M6。由于斜导柱在工作过程中主要用来驱动滑块作往复运动，侧滑块运动平稳性由导滑槽与滑块之间的配合精度保证，而合模时滑块的最终准确位置由契紧块决定，因此，为了运动的灵活，滑块上的斜导孔与斜导柱之间采用较松的间隙配合H11/B11。113关于斜导柱的计算1131斜导柱分型的抽拔距；式中S1为壁厚。MS423211132斜导柱的直径计算取钢零件之间的摩擦系数，斜导柱用T8A制造，许用弯曲应力为10F。那么弯曲作用力为MPAPB140COS22FTGFQN15COS015297TG14339N有效长度为MSL4SINI4斜导柱的直径D为2407MM取D25MM3/140PBNL3/14059上式中N斜销的弯曲作用力；Q抽拔力（Q12977N）；斜导柱的尺寸为；02385D023D15944CTGSTH斜导柱的总长度为54321LLLLZ15SINCOSSTGDHTGDI421520T637MM上式中D斜导柱固定部分大端直径。H斜导柱锥形部分的长度。考虑到该斜导柱驱动滑块做内抽芯，所以其长度应跨过定模板部分，上式计算的所得的尺寸实际上是斜导柱驱动侧抽芯所得到的斜导柱的理论值。实际选取的斜导柱的长度为100MM。114侧滑块的设计侧滑块是斜导柱侧向抽芯分型机构中的一个很重要的参数，它上面安装有侧向型芯或侧向成型块，注射成型时塑件尺寸的准确性和移动的可靠性都需要靠它的运动精度保证。其具体的设计结果参见图纸。115导滑槽的选取导滑槽是维持滑块运动方向的支撑零件，因此要求滑块在导滑槽内运动平稳，无上下运动和卡紧现象。设计中采用燕尾槽形式的导滑槽，这是因为燕尾槽精度高，但它的缺点是加工比较困难。116楔紧块的选取在注射成型过程中，侧向成型零件受到熔融塑料很大的推力作用，这个力通过滑块传给斜导柱，而一般的斜导柱为一细长杆件，受力后容易变形，导致滑块后移，因此必须设置楔紧块。楔紧块的工作部分是斜面，其锁紧角一般都应比斜导柱的倾角大一些，取2315318。12温度调节系统的设计注塑模具不仅是塑料熔体的成型设备，而且还是热交换器，模具温度调节系统直接关系塑料件的质量和生产效率。ABS成型的手机充电器外壳因为其模具温度一般小于80C，故不设置加热系统。除此之外，ABS是要求的模温较低，对于大多数此类模具，仅需设置冷却系统即可。这里就只采用冷却系统。121冷却系统的设计准则1要优先考虑冷却水管的位置，而后综合处理脱模机构零件布置和镶块结构。并要首先保证型芯的冷却。通常对凸模和凹模采用两条回路。2要保证实现管道冷却水湍流状态的流速和流量，还要保证足够的水压。出水温度和进水温度差别越大，说明模具温度越不均匀。3管道直径经揣流计算，一般取D825MM。管道过细，加工和清洗困难。进水和出水的接头尽量在模具的一侧，并置于不妨碍注塑操作的方向。4冷却水管的布置以均匀为前提。水孔壁与型腔壁通常的间距H153D，孔壁之间的间距B254D。均匀布置后，按需要作局部调整。过大间距会使模温不均匀；过小孔壁承受型腔高压后,由于弯曲应力和剪切应力及综合变形作用，在孔的中央部位会产生型腔壁的压塌现象9。122冷却系统的设计计算该设计可做如下处理注射ABS制品的充电器外壳，产量为204KG/H，用20C的水作为冷却介质，其出口温度为27C，水呈湍流状态，模具的平均温度为60C模具的宽度为315MM。下面的计算将求出冷却管道的直径及所需要的冷却管道的孔数1）求塑料制品在固化时每小时释放的热量Q。查表984（中国模具设计大典第2卷）得ABS单位重量放出的热量Q135102KJ/KG。故QWQ1204351027140KJ/H2）求冷却水的体积流量20718406/321XWQV568103M3/MIN上式中QV冷却水的体积流量（M3/MIN）；W单位时间内注入模具中的塑料质量（KG/MIN）；Q1单位质量的塑料制品在凝固时所放出的热量（KJ/KG）；冷却水的密度（KG/M3）冷却水的比热容，取4187J/（KG）；1冷却出水口的温度（）；2冷却入水口的温度（）。3）求冷却管道的直径D。由文献1，为了使冷却水处于湍流状态，取D8MM。4）求冷却水在管道内的流速V23210/84365DQVV0132M/S求冷却管道孔壁与冷却水之间的传热模系数H。查表985，取F722水温为30C时，有208032081/896276363DVF0273104KJ/M2HC5）求冷却管道总传热面积A。由式（9817）有2/07610273/460HWQ0070MM26求模具上应开设的冷却管道的孔数N。由式（9821）有315081437DLA884孔取8孔。式中H冷却水的表面传热系数W/M2K）；冷却水在该温度下的密度（KG/M3）；V冷却水的流速（M/S）；D冷却水道直径（M）；型腔部分的冷却按照上述计算原则取两边各4孔，其尺寸位置参见装配图。型芯部分的冷却采取的措施与型腔部分相类似，由于型芯部分的加工是三部分组成的，设计冷却系统时冷却孔与冷却槽的设置均不是很方便，故采用每个型腔各设计成1孔的形式。参见装配图。13零件的加工现代模具制造工艺中，由于凹、凸模及与其相关的成型零件用的金属材料多为优质合金结构钢，多须在高硬度（5862HRC）或在62HRC以上的状态下，进行二维、三维型面的高效、精密成型加工。因此，常采用电火花成型、电火花线切割成形加工，电解成型加工等物理的、化学的特种成型工艺技术，是现代模具制造业中常用专业工艺。下面主要介绍一下凹模的加工。由于凹模为不规则的零件，型腔部分须采用电火花加工。电火花加工是一种特种加工，它不同于以往的机械加工，是利用脉冲放电的电腐蚀现象来进行尺寸加工的，它与机械加工相比，有如下特点1）是不接触加工加工时，工具电极与工件不接触，二者之间不存在宏观作用力，而且工具材料也不必比工件硬。并能在淬火后加工。2）加工过程中没有宏观切削力火花放电时，局部、瞬时爆炸力的平均值很小，不足以引起工件的变形和位移。3可以“以柔克刚”由于电火花加工直接利用电能和热能来除去金属材料，与工件材料的强度和硬度等关系不大，因此可以用软的工具电极加工硬的工件，实现“以柔克刚”。采用窄脉冲精加工时应选用正极性加工（即工件接脉冲电源正极），而且用较长的脉冲进行粗、中加工时应选用负极性加工。下面是凹模（整体式）的零件图图131凹模示意图凹模的加工工艺过程如下1）下料用扎制的棒料在锯床上切断。2）锻造将棒料锻成较大的方形毛坯。3）退火锻造后的毛坯必须进行退火处理，以消除锻造后的的残余内应力，并改善其加工性能。4）刨削粗刨六个平面，并留有一定的加工余量，留磨余量0305MM。5）磨削磨削六个平面，达到零件要求的尺寸精度，平行度，平面度以及粗糙度要求。6）划线划出各孔的中心位置，并在中心钻中心孔。划出滑块槽的尺寸线，楔块的位置。7）钻孔加工四个导柱孔，四个销孔，四个螺纹孔和两个斜导柱孔并加工凸肩部分。8）铣铣床加工滑块槽和楔块固定槽，型腔外围。9）热处理淬火，回火，检查硬度达到5862HRC。10）仿行加工对型腔进行仿形加工，并留电火花加工余量1MM。11）电火花