端盖注塑模具设计

端盖注塑模具设计摘要本次毕业设计的课题为端盖注塑模具设计，主要在对塑件进行成型分析的基础上从原材料分析、成型特性、分型面的选择、浇注系统的设计、冷却系统的设计、型芯和型腔的结构设计、推出复位结构设计、侧向抽芯机构的设计和导向机构的设计等多方面详细阐述了端盖注塑模具的设计过程。同时通过合理地选择注射机并对注塑压力、最大注塑量、锁模力、开模行程等相关方面进行校核，进一步保证设计的合理型，并设计温度调节系统和阐述模具装配等方面。本课题最大的特点是模具由左右侧滑块组成，设计的模具结构合理，加工方便，工艺性好，能较好地运用于实际生产。同时，在设计过程中，通过查阅大量资料、手册、标准、期刊等，结合教材上的知识也对注塑模具的组成结构（成型零部件、浇注系统、导向部分、推出机构、排气系统、模温调节系统）有了系统的认识，拓宽了视野，丰富了知识，为将来独立完成模具设计积累了一定的经验。关键词端盖注塑模具，侧向抽芯，分型面，注塑模具，注射机目录摘要I目录III前言1第1章塑料注射模具的设计步骤和结构组成311塑料注射模具的设计步骤及内容3111接受任务书3112收集、分析、设计原始资料3113确定成型方法4114选择成型设备4115确定模具类型的主要结构方案4116绘制模具图412塑料注射模具的结构组成和作用6第2章塑件的工艺分析721塑件成型工艺分析7211材料的性能8212成型特性及条件8213结构工艺性9214零件体积及质量估算922ABS的成型特性与工艺参数9221塑料成型工艺参数923选择注射机1024注射机的校核11第3章塑件工艺尺寸计算1331型芯和型腔13311型芯和型腔的结构13312型芯和型腔的尺寸13第4章塑件在模具的位置和浇注系统的设计1541确定型腔的数量1542分型面的选择1643浇注系统的设计17431主流道设计17432分流道设计18433浇口的设计20434冷料穴的设计21435排气系统的设计2244侧向分型与分型机构的设计22441斜导柱的设计22442侧滑块的设计23443楔紧块的设计23444侧滑块定位装置的设计24第5章成型零件的结构设计与计算2551定位圈的设计2552拉料杆的设计2553浇注系统的主流道2554推出机构25541推出机构的作用和种类25542推杆推出机构的组成26543推件板推出机构的设计2655冷却和排气系统27551模具冷却系统的设计27552冷却回路的尺寸确定27553排气系统2856模架选用28结论30谢辞31参考文献32前言为具体的检验在大学里学习专业的效果，综合检测理论在实际应用中的能力，除了平时的考试、实验测试外，更重要的是理论联系实际，即此次设计的课题为端盖的注塑模具。大学三年的课程学习和课程、生产实习，熟练地掌握了机械制图、机械设计、机械原理等专业基础课和专业课方面的知识，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。在这个不断设计、学习、再设计的反复操作过程中，潜移默化地学习到了一种科学的设计思路和方法，这对以后的工作态度和方法将产生积极的影响。特别是在利用现代化的设计上，有了很多的自己的设计思想。在设计的过程中，遇到了很多的问题，尤其是在流道的设计、成型零件的计算等方面，费了很多周折，也走了很多弯路。而在装配图的绘制中，又遇到了前面设计上的很多结构错误，对细节的反复修改较多。经过很长时间的思考和查阅资料，才成功地完成了本套模具的设计过程。通过近二个月的毕业设计对模具有了更深入的学习。它既能加强对塑料模具成型原理的理解，同时又锻炼了对塑料成型模具的设计和制造能力。本次设计以分型面为主线，综合了成型工艺分析，模具结构设计，最后到模具零件的加工方法，模具总的装配等一系列模具生产的所有过程。能很好的学习致用的效果。在设计该模具的同时总结了以往模具设计的一般方法、步骤，模具设计中常用的公式、数据、模具结构及零部件。把以前学过的基础课程融汇到综合应用本次设计当中来，所谓学以致用。在设计中除使用传统方法外，同时引用了CAD、PRO/E等技术，使用OFFICE软件，力求达到减小劳动强度，提高工作效率的目的。模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的工具。在各种材料加工工业中广泛的使用着各种模具。例如金属铸造成型使用的砂型或压铸模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具等各种模具。对模具的全面要求是能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面都满足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度，要求高效率、自动化操作简便；从模具制造的角度，要求结构合理、制造容易、成本低廉。模具影响着制品的质量。首先，模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面、进浇口和排气槽位置以及脱模方式等对制件的尺寸精度和形状精度以及制件的物理性能、机械性能、电性能、内应力大小、各向同性性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、烧焦、银纹等都有十分重要的影响。其次，在加工过程中，模具结构对操作难以程度影响很大。在大批量生产塑料制品时，应尽量减少开模、合模的过程和取制件过程中的手工劳动，为此，常采用自动开合模自动顶出机构，在全自动生产时还要保证制品能自动从模具中脱落。另外模具对制品的成本也有影响。当批量不大时，模具的费用在制件上的成本所占的比例将会很大，这时应尽可能的采用结构合理而简单的模具，以降低成本。第1章塑料注射模具的设计步骤和结构组成11塑料注射模具的设计步骤及内容111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。112收集、分析、设计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分析塑料制件图，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分析工艺资料，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。113确定成型方法采用直压法、铸压法还是注射法。114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。115确定模具类型的主要结构方案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。116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11的比例，先由型腔开始绘制，主视图与其它视图同时画出。模具总装图的技术要求内容包括模具某些系统的性能要求；模具装配工艺的要求；模具使用，装拆方法；防氧化处理、模具编号、刻字、标记、油封、保管等要求；有关试模及检验方面的要求等。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。（表面粗糙度。把应用最多的一种粗糙度标于图纸右上角，其它粗糙度符号在零件各表面分别标出。3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。4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。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。5整理资料进行归档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。12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。排气系统是为了将成形时塑料本身挥发的气体排出模外，常常在分型面上开设排气槽。对于小塑件的模具，可直接利用分型面或推杆等与模具的间隙排气。支撑零部件是用来安装固定或支撑成形零部件及前述的各部分机构的零部件。侧向分型与抽芯机构是当有些塑件有侧向的凹凸形状的孔或凸台时，须先把侧向的凹凸形状的瓣合模块或侧向的型芯从塑件上脱开或抽出。第2章塑件的工艺分析21塑件成型工艺分析端盖剖面图如图21所示图21端盖剖面图端盖实体如图22所示图22端盖实体图211材料的性能ABS为热塑性材料，密度为103107G/CM3，抗拉强度3050MPA，抗弯强度4176MPA,拉伸弹性模量15872277MPA，弯曲弹性模量13802690MPA,收缩率为0308,常取05。该材料综和性能好，即冲击强度高，尺寸稳定，易于成型，耐热和耐腐蚀性能也好，并有良好的耐寒性。212成型特性及条件吸湿性强，塑料在成型前必须充分预热干燥，含水量应小于03。对于要求表面光泽的零件，塑料在成型前更应进行长时间预热干燥。流动性中等，溢边值004。塑料的加热温度对塑件的质量影响较大，温度过高易于分解（分解温度为250。成型时宜采用较高的加热温度（模温5080）和较高的注射压力（柱塞式注射机料温180230，注射压力100140MPA；螺杆式注射机温度160220，注射压力70100MPA。）213结构工艺性零件壁厚基本均匀，所有壁厚均大于塑件的最小壁厚1，注射成型时应不会发生填充不足现象。可借用PRO/E和CMOLD、CFLOW等注塑流动模拟软件分析）该塑料制件在侧壁有一个侧孔，注射模应具有侧抽芯机构。214零件体积及质量估算（可借用PRO/E等软件的模拟分析功能1单个塑件体积V8751MM38751CM3单个塑件质量。GCMGCM189/05178332由于还未设计浇注系统，所以只能估算塑件和浇注系统凝料的体积，根据经验按照塑件体积的021倍来估算，我们这里用0533759C5178CV总22ABS的成型特性与工艺参数221塑料成型工艺参数塑件成型时适用注射机类型螺杆式。塑料成型工艺参数如表21表21塑料成型工艺参数取值范围选取数值密度1021073CM/G1053CM/G收缩率S030805喷嘴170180180料筒170200180温度/模具508060注射6010080压力MPA保压507060高压053注射209020冷却2012025时间/S总计402054823选择注射机从实际注射量应在额定注射量的2080之间考虑，初选额定注射量在以上的卧式注射成型机XSZY125，注射成型机XSZY125设备的技术规310CM范如表22。表22塑料成型工艺参数螺杆直径/M30螺杆转速/（INR110140理论注射量/3C125注射压力/MPA150注射装置注射速率/SG118最大成型面积360锁模力/KN900拉杆间距/（H/V）M260360模板最大行程/300模具最小厚度/200模具最大厚度/300模具定位圈直径/100拉杆空间/M260360喷嘴口半径/4喷嘴球半径/12合模方式液压机械锁模装置推出中心距/两侧推出（230）油泵电动机功率/KW11电气加热功率/机器重量/T其他外观尺寸/HL33407515524注射机的校核1注射压力的校核端盖的原料为ABS，所需注射为80MPA，而所选注射机压力150MPA，所以注射压力符合要求。2最大注塑量得的校核注塑机的最大注塑量应大于制品的质量或体积（包括流道及浇口凝料和飞边），通常注塑机的实际注塑量最好是注塑机的最大注塑量的80。所以选用的注塑机最大注塑量应满足08V机V塑V浇（11）式中V机注塑机的最大注塑量，125CM3V塑塑件的体积，该产品V塑8751CM3V浇浇注系统体积，粗略计算该产品V浇12CM3故V机29753锁模力的校核F锁KAP（12）式中P熔融型料在型腔内的压力A塑件和浇注系统在分型面上的投影面之和经计算2478CMF锁注塑机的额定锁模力故F锁KPA309KN选定的注塑机的压力为900KN，满足要求。计算如下浇注系统在分型面的投影面积可以按照塑料模型体积的0205倍计算，我们取03，则A浇0338465115395MM2A总A浇A塑884695MM2FA总P88469535309KNFK309113399KN900KN。4开模行程的校核当注射机采用液压和机械联合作用的锁模机构时，最大开模行程由杆机构的最大行程所决定，并不受模具厚度的影响。对于双分型面注射模具，其开模行程可按下式校核S510MM（13）CHM式中S注塑机动模板最大开模行程，300MM制品推出距离，30MM；CH包括流道凝料在内的制品高度，80MM；M因此满足要求。第3章塑件工艺尺寸计算31型芯和型腔311型芯和型腔的结构型腔、型芯可分别有整体式和组合式两种形式。由于塑件的结构简单，型腔加工容易，所以选用整体式型腔和整体式型芯，在定模板上直接加工型腔。312型芯和型腔的尺寸所谓工作尺寸是零件上直接用以成型塑件部分尺寸，主要有型腔和型芯的径向尺寸。（包括矩形和异形型芯的长和宽），型腔深度和型芯高度和尺寸。型芯、型腔的尺寸则直接按产品尺寸确定。因ABS的成型收缩率为0308,常取收缩率取S05。1型腔径向尺寸ABS塑件的精度一般为4级，塑件径向尺寸60MM和50MM的公差值都为042MM,模具最大磨损量取塑件公差的1/6；模具的制造公差Z/3014MM；取X075，PS塑料的收缩率在0308，取05。1401400075927560511ZZXLSLSM13ZZ2型腔深度塑件高度尺寸20MM和5MM的公差值为036MM，模具最大磨损量取塑件公差的1/6；模具的制造公差Z/3012MM；取X05。120120008393652011ZZXHSSM154ZZ3型芯径向尺寸塑件径向尺寸50MM和55MM的公差值为042MM,模具最大磨损量取塑件公差的1/6；模具的制造公差Z/3014MM；取X075。ABS的收缩率为0308，取05。014014002355011ZZXHSHSM0140140101725ZZS4型芯高度塑件高度尺寸15MM和3MM的公差值为036MM，模具最大磨损量取塑件公差的1/6；模具的制造公差Z/3008MM；取X05。ABS塑料的收缩率为0308，取平均收缩率为05。12012000875436511ZZXHSSM1ZZ第4章塑件在模具的位置和浇注系统的设计41确定型腔的数量单型腔模具的优点是塑件精度高，工艺参数易于控制，模具结构简单，模具制造成本低，周期短。缺点是塑件成型的生产效率低，成本高。单型腔模具适用于塑件较大，精度要求较高或者小批量及试生产。多型腔模具的优点是塑件成型生产率高，成本低。其缺点是塑件精度低，工艺参数难以控制，模具结构复杂，模具制造成本高，周期长。多型腔模具适用于大批量长期成产的小塑件。1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锁模力满足要求3塑件精度满足要求4经济性2型腔数目的确定（1按注射机的最大注射量确定型腔数目N831ZJGV80式中VGMG注射机最大注射量（CM3或G）,取125CM3；VJMJ浇注系统凝料量（CM3或G），假设浇注系统凝料为12CM3；VZMZ单个制品的体积或者质量（CM3或G），单个塑件体积为8751CM3；2按注射机的额定合模力确定型腔数目N66832ZMJAPF式中F注射机的额定锁模力N,查表为900KN；PM塑料熔体对型腔的平均压力MP,取35MP；AJ浇注系统在分型面上的投影面积（M2）,取12CM2；AZ单个制品在分型面上的投影面积MM2,由计算得3846CM23按制品精度要求确定型腔数成型高精度制品时，型腔数目不宜过多，通常推荐不超过4腔，因为多腔难于使各腔的成型条件均一致。由于塑件的形状复杂，重量较轻，综合分析，本设计应采用一模二腔，模具的尺寸较小，生产率较高，塑件质量可靠，成本较低。42分型面的选择塑料在模具型腔凝固形成塑件，为了将塑件取出来，必须将模具型腔打开，也就是必须将模具分成两部分，即定模和动模两大部分。定模和动模相接触的面称分型面。通常有以下原则1分型面位置应设在塑件脱模方向最大的投影边缘部位；2分型线不影响塑件外观，即分型面应尽量不破坏塑件光滑的外表面；3确保塑件留在动模一侧，利于推出且推杆痕迹不显露与外观面；4确保塑件质量；5应尽量避免形成测孔、侧凹，若需要滑块成型，力求滑块结构简单，尽量避免定模滑块；6满足模具锁紧要求，将塑件投影面积大的方向放在定、动模的合模方向上，而将投影面积小的方向作为侧向分型面；另外，分型面是曲面时，应加斜面锁紧。7合理安排浇注系统，特别试浇口位置；8有利于模具加工根据分型面的设计原则，分型面选在塑件最大轮廓处。如图41所示41分型面的选择43浇注系统的设计普通浇注系统由主流道、分流道、浇口和冷料穴组成。在设计浇注系统之前必须确定塑件成型位置，一模两腔的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431主流道设计主流道是塑料熔体进入模具型腔是最先经过的部位，它将注塑机喷嘴注出的塑料熔体导入分流道或型腔，其形状为圆锥形，便于熔体顺利的向前流动，开模时主流道凝料又能顺利拉出来，主流道的尺寸直接影响到塑料熔体的流动速度和充模时间，由于主流道要与高温塑料和注塑机喷嘴反复接触和碰撞，通常不直接开在定模上，而是将它单独设计成主流道套镶入定模板内。主流道套通常又高碳工具钢制造并热处理淬硬。塑件外表面不许有浇口痕，又考虑取料顺利，对塑件与浇注系统联接处能自动减断。采用带直流道与侧浇口，将主流道设计成锥形。根据（塑料模具设计手册）查的XSZY125型注射机喷嘴的有关尺寸喷嘴前端孔径D04MM喷嘴前端球面半径R012MM根据模具主流道与喷嘴的关系主流道小端直径比喷嘴孔直径大051MM主流道球面半径比喷嘴球面半径大12MM取主流道小端直径D05MM取主流道球面半径R014MM小端前面球面深度一般为35MM，本设计中取5MM为便于将凝料从主流道中拔出，主流道设计成圆锥形，斜度为26，本设计中取2，经计算得主流道大端直径为D08MM。如图42所示图42浇口套剖面图432分流道设计分流道是主流道与浇口之间的通道，一般开在分型面上，起分流和转向的作用。分流道截面的形状可以是圆形、半圆形、矩形、梯形和U形等，圆形和正方形截面流道的比面积最小（流道表面积于体积之比值称为比表面积），塑料熔体的温度下降小，阻力小，流道的效率最高。但加工困难，而且正方形截面不易脱模，所以在实际生产中较常用的截面形状为梯形、半圆形及U形。1分流道设计要点（1在保证足够的注塑压力使塑料熔体能顺利的充满型腔的前提下，分流道截面积与长度尽量取小值，分流道转折处应以圆弧过度。2分流道较长时，在分流道的末端应开设冷料井。对于此模来说在分流道上不须开设冷料穴。3分流道的位置可单独开设在定模板上或动模板上，也可以同时开设在动，定模板上，合模后形成分流道截面形状。4分流道与浇口连接处应加工成斜面，并用圆弧过度。分流道的长度取决于模具型腔的总体布置方案和浇口位置，从在输送熔料时减少压力损失，热量损失和减少浇道凝料的要求出发，应力求缩短。分流道的断面尺寸应根据塑件的成形的体积，塑件的壁厚，塑件的形状和所用塑料的工艺性能，注射速率和分流道长度等因素来确定。因ABS的推荐断面直径为4895，本设计计算后分流道直径为8MM分流道要减小压力损失，希望流道的截面积大，表面积小，以减小传热损失，同时因考虑加工的方便性。分流道应考虑出料的流畅性和制造方便，熔融料的热量损失小，流动阻力小，比表面和小等问题，如采用的是潜伏式二级分流道对热损失及流动提出了较高的要求，采用圆形的分流道，为了保证外形无浇口痕，浇口前后两端形成较大的压力差，增加流速，得到外形清晰的制件，提高熔体冷凝速度，保证熔融的塑料不回流，同时可隔断注射压力对型腔内塑料的后续作用，冷却后快速切除。同时它的效果与S浇注系统有同样的效果，有利于补塑。在多型腔模具中分流道的布置中有平衡和非平衡两种，根据本模具的要求我们选取平衡式，也就是指分流道到各型腔浇口的长度，断面形状，尺寸都相同的布置形式。它要求各对应部位的尺寸相等。这种布置可实现均衡送料和同时充满型腔的目的，是成型的塑件力学性能基本一致。而且在此模具中不会造成份流道过长的缺点。在一模两腔式的模具结构中。采用的的浇口形式是侧浇口，分流道长度为20MM，分流道为半圆形，截面半径为R4MM。433浇口的设计1浇口的设计浇口又称进料口，是连接分流道与型腔的熔体通道。浇口的设计与位置选择恰当与否，直接关系到塑件能否完好、高质量地注射成型。浇口是浇注系统中截面积最小的部分，但却是浇注系统的关键部分，它起着调节控制料流速度，补料时间及防止倒流等作用。浇口的形状，尺寸和进料位置等对塑件成型质量影响很大，塑件上的一些质量缺陷，如缩孔，缺料，白斑拼接缝，翘曲等往往是由于浇口设计不合理而产生的，因此浇口的设计与位置的选择恰当与否，直接关系到塑件能都完好，高质量的注射成型。浇口的主要作用是1型腔充满后，熔体在浇口出首先凝结，防止其倒流2易于切除浇口凝料（3对于多型腔的模具，用以平衡进料浇口可分成限制性浇口和非限制性口两大类。按浇口的结构形式和特点，常用的浇口可分成以下形式直接浇口、中心浇口、侧浇口、环形浇口、轮辐式浇口、爪形浇口、点浇口。综合考虑本设计中采用侧浇口，开在分型面上，分流道、浇口与塑件在分型面同一侧的形式。塑料熔体从外侧充满型腔。截面形状为矩形。侧浇口尺寸计算的经验公式如下906,3096HAB式中B为侧浇口宽度，MMA为塑件外侧表面积，MM2H为侧浇口的厚度，MM为交口处塑件的壁厚，MM侧向进料的侧浇口，对于ABS塑件，一般厚度H0812MM（常取塑件的1/32/3），宽度B（310）HMM,浇口长度L072MM取侧浇口宽度B3MM,浇口处塑件壁厚为2MM,计算侧浇口的厚度H1MM,浇口长度综合考虑，取15MM。如图所示图43侧浇口形式2浇口的位置浇口位置的选择对塑件质量的影响极大，选择浇口是应遵循以下原则（1尽量缩短流动距离2避免熔体破裂现象引起塑件的缺陷3浇口应开设在塑件壁厚处4考虑分子定向的影响5减少熔接痕提高熔接强度（6有利于型腔的排气（7考虑塑件受力情况（8防止型芯或嵌件挤压位移或变形此外在选择浇口位置和形式时，还应考虑到浇口容易切除，痕迹不明显，不影响塑件外观质量，流动凝料少等因素。为了使浇注系统保持平衡。434冷料穴的设计冷料穴是浇注系统的结构之一。冷料穴的作用是容纳浇注系统流道中料流前锋的冷料，以免这些冷料注入型腔。这些冷料既影响熔体的充填速度，又影响成型塑件的质量。主流道末端的冷料穴除了上述作用外，还有便于在该处设置主流道拉料杆的功能。注射结束模具分型时，在拉料杆的作用下，主流凝料从定模浇口套中被拉出，最后推出结构开始工作，将塑件和浇注系统一起推出模外。被设计没有设置冷料穴。435排气系统的设计当塑件熔体充填型腔时，必须将浇注系统和型腔内的空气以及塑料在成型过程中产生的低分子挥发气体顺利的排出模外。如果型腔内因各种原因产生的气体不能被排除干净，塑件上就会形成气泡、产生熔接不牢、表面轮廓不清及充填不满等成型缺陷，另外气体的存在还会产生反压力而降低冲模速度，因此设计模具时必须考虑型腔的排气问题。对于由于排气不畅而造成型腔局部充填困难时，除了排气系统外，还可以考虑开设溢流槽，用于容纳冷料的同时也容纳一部分气体。排气槽的开设是为了把型腔的气体在注射过程中顺利排出，而又不影响制品成型及制品质量（如制品形成气孔、接缝、烧焦等）。排气间隙要使制品不产生飞边、溢料。排气的方式有分型面排气、间隙排气、强制排气、粉末烧结金属排气、设置冷料穴排气。常用的有在分型面上开设排气槽排气、利用间隙排气、设置冷料穴排气。1、在分型面上开设排气槽排气；2、利用配合间隙排气；3、设置冷料穴排气。考虑到该塑件的尺寸，属于中小型简单型腔模具，故可以采用侧抽芯机构与模板之间的配合间隙进行排气，间隙值小于ABS塑料的溢流值004MM,取经验值003MM。44侧向分型与分型机构的设计441斜导柱的设计斜导柱的工作端可以是半球形也可以是锥台形，由于车削半球形较困难，所以绝大部分斜导柱设计成锥台形。设计成锥台形时，其斜角应大于斜导柱的倾斜角23斜导柱固定端与模板之间可采用H7/M6的过渡配合，工作段与滑块上斜导孔之间的配合采用0405MM的大间隙配合。斜导柱固定端的挂台应在装入模板后铣平。根据侧型芯的长度为65MM，设计侧抽芯的距离应为侧型芯的长度加23MM，因此确定侧抽芯距离为S85MM。斜导柱的倾斜角应在1222度之间，在此我们选择20度。斜导柱的总长度63MM。如图44所示；图44斜导柱计算如下厚壁塑件脱模力AKFRESLF101TAN221其中F是脱模力（N），E是塑料的弹性模量（MPA），查表424；S是塑料成型的平均收缩率（），查表424；T是塑件的壁厚（MM）；L是包型芯的长度（MM）；是塑料的泊松比（查表424）；是脱模斜度（）；F是塑料与钢材的摩擦因数，查表424；R是型芯的平均半径（MM）；当塑件底部有通孔时，A项为0。，经计算F437N。COSIN1,COS2S21FKK斜导柱弯曲力的计算NFN4520S1437S2斜导柱横截面尺寸确定533104LD斜导柱长度计算公式取8541SINTA2COSTAN254321SDHDLL标准尺寸为L63MM442侧滑块的设计侧滑块是斜导柱侧向分型与抽芯机构中的一个重要零件，一般情况下，他与侧向型芯组合成侧滑块型芯，称为组合式侧滑块。在侧滑块简单且容易加工的情况下，也可以将侧滑块和侧型芯制成一体的形式，称为整体式侧滑块。由于侧型芯的结构简单，在这里我选用镶拼式侧滑块，便于加工和更换。斜导柱的侧抽芯机构工作时，侧滑块是在有一定精度要求的导滑槽内沿一定的方向做往复移动的。这就要求设计合理的导滑槽，最常用的是T形槽和燕尾槽，在这套模具中，我选用梯形槽导向，这种导滑方式加工方便，精度也高。443楔紧块的设计侧滑块侧抽芯机构中，还必须设置楔紧块楔紧，如果没有楔紧块，侧向力就会通过侧滑块传给斜导柱，使斜导柱发生变形，甚至降低塑件侧向凹凸处的尺寸精度。这套模具设计中，单独设计了楔紧块。楔紧块常采用销钉定位、螺钉固定的形式，其结构简单，加工方便，应用较为广泛。在这里楔紧块的采用销钉定位和利用与定模板的配合，这样可以便于调节，和磨损后的修模加工。444侧滑块定位装置的设计为了合模时让斜导柱能准确地插入侧滑块的斜导孔中，在开模过程中侧滑块刚脱离斜导柱时必须定位，否则合模时会损坏模具。根据侧滑块所在的位置不同，可选择不同的定位形式。此模具选用刚性定位装置，便于加工。第5章结构零部件的设计51定位圈的设计XSZY500注射机的固定模板上定位孔直径为180MM。定位圈的外径取180MM，厚度12MM。定位圈的固定使用M6内六角螺钉四个。定位圈的材料选用普通碳素结构钢A3，不需热处理。52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。拉料杆上部选用球头形结构。材料选用45钢，淬火处理HRC4045，表面粗糙度RA16。与动模板的配合H8/F8,外径尺寸取8MM。53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65MM,下端直径取10MM，高度为50MM,锥角2。54推出机构541推出机构的作用和种类在注射成型的每个周期中，将塑料制品及浇注系统凝料从模具中脱出的机构称为推出机构，也叫顶出机构或脱模机构。推出机构的动作通常是由安装在注射机上的机械顶杆或液压缸的活塞杆来完成的。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端盖外壳，所以采用普通推出机构中的推件板推出方式，其结构简单，推出可靠。542推杆推出机构的组成组成注射模的推杆推出机构的零件有推杆、推板导柱、推板导套、推板、推杆固定板、固定螺钉和支承钉组成。543推件板推出机构的设计1推杆推杆的直径选12MM，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150MM。推杆材料选用优质碳素结构钢45号钢，淬火处理，低温回火，HRC4550,表面粗糙度RA16。2推板导套材料选用碳素工具钢T8A淬火处理HRC4548。3推板导柱材料选择碳素工具钢T8A，热处理为淬火处理硬度HRC5255。4推板推板的结构如图所示，长、宽、厚分别350MM、180MM、25MM为采用普通碳素结构钢A3。5推杆固定板推杆固定板的结构如图所示，长、宽、厚与推板相同，分别为350MM、180MM、25MM，采用普通碳素结构钢A3。6固定螺钉选用M6内六角螺钉，长度为20MM，共8个。7支承钉支承钉工作部分的直径为10MM,高度为25MM。下面直径8MM，材料选用45号钢，调质处理HB270290。55冷却和排气系统551模具冷却系统的设计在注射成型中，模具的温度直接影响到塑件的质量和生产效率。由于各种塑料的性能和成型工艺要求不同，对模具温度的要求也不同，本次设计采用的材料是ABS，要求较低的模温（一般低于80），所以仅需要设置冷却系统即可，主要采用水循环冷却方式。根据模具冷却系统设计原则冷却水孔数量尽量多，尺寸尽量大的原则这样做同时可实现尽量降低入水与出水的温度差的原则。另外，具冷却系统的过程中，还应同时遵循1动、定模要分别冷却，保持冷却平衡。2孔径与位置，一般塑件的壁厚越厚，水管孔径越大。3冷却水孔数量越多，模具内温度梯度越小，塑件冷却越均匀。4冷却通道可以穿过模板与镶件的交界面，但不能穿过镶件与镶件的交界面，以免漏水。5尽可能是冷却水孔至型腔表面的距离相等。6浇口处加强冷却。7应降低进水与出水的温差。8标记出冷却水通道的水流方向。9合理确定冷却水管街头的位置。10冷却系统的水道尽量避免与模具上其他机构发生干涉现象。552冷却回路的尺寸确定1冷却介质ABS属于中等黏度材料，其成型温度及模具温度分别为200和5080。所以，模具温度初步选定为50，用常温水对模具进行冷却。2冷却系统的简单计算（1）单位时间内注入模具中的塑料熔体的总质量W1）塑料制品的体积3CM21N塑分VV主2）塑料制品的质量KGPM0878750133塑件的壁厚为3MM，可以查表443得T冷204S，取注射时间T注20S，脱模时间T脱8S，则注射周期T204208484S。由此得每小时注射次数N（3600/484）74次。4）单位时间内注入模具中的塑料熔体的总质量HKGKNMW/0321/03874（2）确定单位质量的塑件在凝固时所放出的热量QS查表435直接可知ABS的单位热流量QS的值的范围在（310400）KJ/KG之间，故可取QS370KJ/KG（3）计算冷却水的体积流量QV设冷却水道入水口的水温为T124，出水口的水温为T225，取水的密度P1000KG/M3，水的比热容C4187KJ/KG。则根据公式可得MIN/0532T1PC60WQSQV（4）确定冷却水路的直径D当QV00005M3/MIN时，查表430可知，为了使冷却水处于湍流状态，取模具冷却水孔的直径为8MM。（5）冷却水在管内的流速VSSVQ/1670/220814365D04（6）求冷却管壁与水交界面的膜传热系数H因为水的平均温度为235，查表431可知F067MKJHDPVF231874/104208（7）计算冷却水通道的导热总面积A27AHWQS（8）计算模具所需要的冷却水管道总长度LMLDA130（9）冷却水路的根数X设每条水路的长度为L70MM，则冷却水路的根数为根2LX由上述计算可以看出，我们选择两条冷却水管路。在本模具中由于塑件形状简单，所以在定模中设置冷却水路。553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。另外侧抽芯与模板形成的排气通道，所以可利用侧抽芯与模板间的缝隙排气，不必单独设计排气系统。56模架的选用选用标准模架应设计的内容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。A1A2A3A4图518模架的型号2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