空调遥控器上盖塑料模具设计及模具零件加工工艺【三维PROE】【含CAD图纸】
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分 类 号 密 级 宁毕业设计(论文)所在学院专 业班 级姓 名学 号指导老师 年 月 日诚 信 承 诺我谨在此承诺：本人所写的毕业设计TCL冷暖空调遥控器均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释，若有不实，后果由本人承担。 承诺人（签名）： 年 月 日摘 要本课程设计针对的TCL冷暖空调遥控器设计，也就是设计一副注塑模具来生产TCL冷暖空调遥控器的塑件产品，以实现自动化提高产量。该课题从产品结构工艺性，具体模具结构出发，对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择及有关参数的校核、都有详细的设计。本次设计的主要难点有：由于塑件一侧有凹圆，必须特别注意抽芯的方式。关键词：注射模，工艺性分析，抽芯41AbstractThis course is designed for TCL air conditioning remote control design, is a pair of injection mold design for manufacturing the plastic product TCL air conditioning remote control, in order to realize the automation to increase production. The subject from the product structure craft, specific die structure, the mould gating system, molding part of the structure, the ejector system, cooling system, selection of injection molding machine and related parameters of checking, there are detailed design. The main difficulties of this design are: because there are concave round plastic side, must pay special attention to core pulling. Key Words: Injection mould, manufacturability analysis, core pulling 目 录 摘要 第1章选择与分析塑料原料31.1选择制件材料31.2分析制件材料使用性能31.3分析材料工艺性能31.4确定塑料成型方式及工艺过程4第2章分析塑件结构工艺性72.1塑件分析72.2塑件尺寸精度分析82.3塑件表面质量分析82.4塑件的结构工艺性分析8第3章确定塑件成型工艺参数93.1温度93.2压力93.3时间（成型周期）9第4章初步选择注射成型设备104.1依据最大注射量初选设备10 4.1.1计算塑件的体积 10 4.1.2计算塑件的质量 10 4.1.3计算每次注射进入模具塑料总体积（总质量）104.2依据最大锁模力初选设备11第5章分型面的确定与浇注系统的设计135.1确定型腔数目及布置135.2选择分型面135.3浇注系统的设计145.4设计排气和引气系统设计17第6章注射模成型零部件的设计186.1成型零部件结构设计186.2凹模的设计186.3凸模的设计196.4成型零部件工作尺寸的计算19第7章注射模具结构类型及模架的选用227.1确定模架组合形式227.2 模具安装校核22第8章设计注射模具调温系统238.1冷却水体积流量238.2温度对塑件质量的影响248.3冷却系统结构24第9章设计注射模推出机构269.1推杆横截面直径的确定269.2推杆的形式26第10章设计注射模侧向分型抽芯机构2810.1斜导柱抽芯机构设计原则2810.2抽芯机构的确定2810.3抽芯距S2810.4斜导柱倾斜角的确定2810.5滑块的设计3010.6导滑槽的设计3110.7锁紧块31第11章总结33致谢34参考文献35第1章 绪论塑料与混凝土、钢铁、木材并称为四大工业材料，而其生产的年增长率则以塑料居首位。塑料在材料结构中所占的比例也正在逐年上升。多年的实践证明，增加塑料在整个材料结构中的比重，广泛采用高分子合成材料，可节省资源，降低能耗，社会总体经济效益可大为提高，社会资金和自然资源可以得到更合理的利用。我国的塑料工业发展较慢，直到1958年，塑料工业才开始有了较快的发展。l972年后，建立了一批以石油化工为基础的原料生产基地，推动了我国塑料工业的发展。又随着新材料技术及工艺的不断发展，塑料材料的性能有了很大的提高，同时新塑料材料不断出现，相应的各种塑料制品也越来越多地走进人们的日常生活，使得注射模制造技术有了飞速的发展，从传统的模具制造工艺向CAD/CAE/CAM一体化发展，大大提高了塑料制品的生产效率和质量，降低了成本。塑料以它优异的性能逐步地代替了许多已经使用了几十年、几百年的材料和器皿，成为人们生活中不可缺少的助手。塑料集金属的坚硬性、木材的轻便性、玻璃的透明性、陶瓷的耐腐蚀性，橡胶的弹性和韧性于一身，因此除了日常用品外，塑料更广泛地应用于航空航天、医疗器械、石油化工、机械制造、国防、建筑等各行各业。塑料加工方法的种类很多，注塑成型是其中之一，也是最常用的成型方法。该种成型方法发展很快，是目前最具前景的塑料成型加工方法。虽然成型用的设备一般造价较高，但适应性强，生产效率高，可成型性能好、形状复杂、精度高的塑料制品。第二章 塑件的工艺性分析2.1设计任务书在本课题的研究中，所涉及的塑件TCL冷暖空调遥控器；从结构上来看，其侧面有凹圆，因此在模具结构上考虑采用抽芯结构，同时要求以一模多腔的方式进行成型。此外在模具设计中，要对塑件的成型工艺要求，模具的结构要求进行综合的分析，然后制订出整体的设计方案，应用所学的相关知识对注塑模具结构进行设计，并对一些重要零部件进行计算分析，并对成型零件进行工艺设计，同时应用autoCAD、PROE等绘图软件对模具的装配图、零件图进行设计绘制。2.2塑件的结构工艺性分析2.2.1塑件的几何形状分析通过PROE三维建图，TCL冷暖空调遥控器的三维图如图2-1所示。图1.1 TCL冷暖空调遥控器的三维图 2.2.2 塑件原材料的成型特性分析 塑件是采用ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）， 英文名称:acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer，注塑而成。查相关手册可知：（1）主要技术指标比重：1.021.16g/cm3。 比容：0.860.98cm3/g吸水性：0.20.4% (24h)。 熔点：130160oC。热变形温度：4.6105Pa- 130160oC。 18.5105Pa- 90108oC。抗拉屈服强度(105Pa): 500拉伸强度模量：1.8104 Mpa弯曲强度：800105Pa（2）ABS的注射工艺参数注射机类型： 螺杆式螺杆转速： 3060 r/min喷嘴形式： 直通式喷嘴温度： 190200oC料筒温度： 前 200210oC 中 210230oC 后 180200oC模温： 5080oC 注射压力： 70120Mpa保压力： 5070Mpa注射时间(s)： 35保压时间(s)： 1530冷却时间(s)： 1530成型周期(s)： 40702.2.3塑件的结构工艺性分析（1） 塑件的尺寸精度分析该塑件的尺寸均为未注公差的自由尺寸，可按MT5查取公差。（2） 塑件的表面质量分析该塑件要求外观无凹坑，溢料等明显缺陷 。（3） 塑件的结构工艺性分析TCL冷暖空调遥控器从结构上来看，其侧面有凸起，但高度不深，因此在模具结构上采用抽芯模结构，同时要求以一模多腔的方式进行成型，采用单分型面的侧浇口，更好的提高了零件的外表质量。（4） 脱模斜度 为了易于使塑件从模具取出或从塑件中抽出型芯，在设计时必须考虑塑件内外壁具有足够的脱模斜度。 最小脱模斜度与塑料性能、收缩率的大小，塑件的几何形状有关。选取本制品的脱模斜度为0.5。2.2.4塑件的生产批量塑件的生产类型对注射模具结构、注射模具材料使用均有重要的影响。在大批量生产中，由于注射模具价格在整个生产费用中所占比例较小，提高生产率和注射模具寿命问题比较突出，所以可以考虑使用自动化程度较高、结构复杂、精度寿命高的模具。如果是小批量生产，则应尽量采用结构简单、制造容易的注射模具，以降低注射模具的成本。该塑件为大批量生产，可以考虑采用一模多腔、快速脱模以及成型周期不宜太长的模具，同时模具造价要适当控制。2.3 本章小结本章主要讲序了零件的外形要求，结构，采用，精度等，以及任务的内容。对ABS。材料有了成型分析以及工艺分析，第三章 注射成型机的选择与成型腔数的确定3.1注射成型机的选择 3.1.1 估算零件体积和投影面积。用PROE建模分析知塑件体积为体积：V=5.513cm3，单侧投影面积为：A=3477.84900mm3，由于此模具浇注系统采用侧浇口，其浇注系统凝料较小，浇注系统的体积初步估计为10cm3 ，由于采用的是一模两腔 V总=2 x V塑 +V浇 =2 X 5.513 + 10 = 21.06cm3 （3.1）3.1.2锁模力计算其所需锁模力为： F锁 =AP型=3477.84945Mp=156.503KN （3.2） 3.1.3选择注射机及注射机的主要参数由此考虑塑件大批量生产，以及以上的从温度、压力、时间、模具高度等方面考虑，D（塑料成型工艺与模具设计）初步选用注射机XS-Z-60。注射机XS-Z-60参数：额定注射量：60mm最大成型面积：130cm柱塞直径：38mm注射压力：122Mpa模板尺寸：330440（mmmm）柱杆空间：190300(mmmm)锁模力：500KN喷嘴圆弧半径：12mm喷嘴孔径：3mm最大开模行程：180mm模具最大厚度：300mm模具最少厚度：70mm3.2注塑机的校核（1） 最大注塑量效核 材料的利用率为500/840=0.60，符合注塑机利用率在0.30.80的要求。（2） 注射压力的效核 所选注塑机的注塑压力需大于成型塑件所需的注射压力，ABS塑件的注塑压力一般要求为3090MPa，所以该注塑机的注塑压力符合条件。（3） 锁模力效核 高压塑料熔体充满型腔时，会产生使模具沿分形面分开的胀模力，此力的大小等于塑件和流道系统在分形面上的投影等于型腔压力的成积。胀模力必须小于注塑机额定锁模力。型腔压力Pc可按下式粗略计算： Pc=kP（MPa） （3.3）式中： Pc为型腔压力，MPa；P为注射压力，MPa；K为压力损耗系数，通常在0.250.5范围内选取。所以 ， Pc=KP=0.37120=45MPa，型腔压力决定后，可按下式校核注塑机的额定锁模力： TKPcA （3.4）式中： T为注塑机的额定锁模力，KN；A为塑件和流道系统在分形面上的投影面积，mm2；K为安全系数，通常取1.11.2； KpcA=1.2453477.849=187.8KN （3.5）所以T=500KN KPcA成立，即该注塑机的锁模力符合要求。3.3成型腔数的确定以机床的注射能力为基础，每次注射量不超过注射机最大注射量的80%计算： （3.6）=4.3式中： N-型腔数S-注射机的注射量（g）W浇-浇注系统的重量（g）W件-塑件重量（g）因为，N=6.572所以，此模具型腔为一模两腔结构合理。3.4 本章小结本章主要通过三维了零件的体积和投影面积，从而计算零件的质量和锁模力，通过质量和锁模力确定了注射机的型号。对注射进行了效核确定了型腔的数量第四章 浇注系统的设计4.1 浇注系统的作用 浇注系统是塑料熔体由注塑机喷嘴通向模具型腔的流动通道，因此它应能够顺利的引导熔体迅速有序地充满型腔各处，获得外观清晰，内在质量优良的塑件。4.2 浇注系统的组成浇注系统组成是：主流道、分流道、浇口、冷料井。4.3 主流道设计 主流道通常位于模具的入口处，其作用是将注塑机喷嘴注出的塑料熔体导入分流道或型腔。由于要与高温塑料及喷嘴反复接，所以主流道常设计成可拆卸的主流道衬套1。浇口套的尺寸设计要求：（1）浇口套与注射机喷嘴接触处球面的圆弧度必须吻合。设模具浇口套球面半径为R，注射机球面半径为r，其关系式如下： SR = SR1+(1 2)=12+1=13mm; （4.1）（2）浇口套进口的直径d应比注射机喷嘴孔d1直径大0.52mm。很据模具特点和设计要求浇口套的长度为77.5mm。 D=3+0.5=4.5mm （4.2）（3）主流道衬套的固定因为采用的有托浇口套，所以用定位圈配合固定在模具的面板上。定圈也是标准件，外径为100mm，内径36mm。具体固定形式如下图所示：图4.3 固定形式4.4分流道设计 实际设计中所采用的分流道断面形状有圆形、半圆形、矩形、梯形和U形等。由于圆形分流道表面积最小，阻力亦小，浇口可开在流道中心线上，因而延长了浇口冻结时间，对侧向进料的小浇口有利，虽制造比较困难、费用高，但对于表面有质量要求的制件，采用圆形分流道的热量损失较小，可更好地满足表面质量的要求，故采用半圆形分流道。 确定分流道断面尺寸时，应保证分流道内的塑料在型腔内充满并补充因型腔内塑料冷却收缩所需的熔体后，方可进行冷却凝固。（按此要求及参考常用塑料的分流道直径表得：ABS塑料分流道尺寸推荐范围4.89.5，本设计取分流道的直径为6mm。） 4.5 浇口设计 根据分析,的成型工艺性、产品对外观的要求、产品的形状结构特点和模具的优化，模具确定为一模2腔，选用侧浇口较为理想，位置在塑件的定端中心位置。从塑件中心侧面进料，在模具结构上采取镶拼式型腔、型芯，有利于填充、排气。其示意图如下：图4.5 浇口形式4.6 冷料穴设计 该冷料穴底部有一根与冷料穴公称直径相同的钩形（Z形）拉料杆，由于拉料头部的侧凹能将主流道凝料钩住，开模时即可将凝料从主流道中拉出。图4.6 带钩形拉料杆第五章 成型零件及分型面结设计5.1 分型面的设计 实际的模具结构基本上有三种情况：A、型腔完全在动模一侧；B、型腔完全在定模一侧；C、型腔各有一部分在动定、模中。5.1.1分型面的分类及选择原则1、分型面的位置应开设在塑件截面尺寸最大的部位，便于脱模和加工型腔。2、分型面应使模具分割成便于加工的部件，以减少机械加工的困难。以使得模具零件易于加工。3、分型面的选择应有利于保证塑件尺寸精度要求。4、分型面应尽可能选择在不影响塑件外观的部位，而且在分型面处所产生的飞边应容易修整加工，从而有利于保证塑件的外观质量。5、应满足塑件的使用要求，即从使用的角度避免脱模斜度、推杆及浇口痕迹等工艺缺陷影响塑件功能。 6、为便于塑件脱模，7、 考虑锁模力 8、考虑侧向抽拔距，一般机械分型面抽芯机构的侧向抽拔距都较小，因此选择的分型面应使抽拔距离尽量短。9、尽量方便浇注系统的布置。总而言之，分型面形状应尽可能的简单，以便于模具的制造和塑件的脱模。5.1.2 分型面的确定鉴于以上的要求，在该模具中分型面只能设在塑件截面尺寸最大的部位，如下图A-A截面位置。 图5.1 分型面位置5.2 型腔的分布 模具型腔在模板上的排列方式通常有圆形排列、H形排列、直线排列、对称排列及复合排列等。该模具模具设计为一模两腔，零件对称排列，有利于节约材料。如图所示图5.2 型腔的分布 5.3 凹模的结构设计凹模用于成型塑件的外表面，又称为阴模、型腔。按其结构的不同可分为整体式、整体嵌入式、局部镶嵌式和四壁镶嵌式5种由于该模具结构一般，又属于中小型模具，外表面又要求一般，所以凹模板采用整体式。图 5.3 凹模的结构设计5.4 凸模的结构设计 凸模用于成型塑件的内表面，又称型芯、阳模。凸模按结构分为整体式和镶拼组合式两类。由于该模具结构一般，又属于中小型模具，外表面又要求一般，所以凸模板采用整体式。图5.4 凸模的结构设计 5.5 模具成型零件的工作尺寸计算 工作尺寸是指成型零部件上直接决定塑件形状的有关尺寸，主要包括：凹模、凸模的径向尺寸（含长、宽尺寸）与高度尺寸，以及中心距尺寸等。为了保证塑件质量，模具设计时必须根据塑件的尺寸与精度等级确定相应的成型零部件工作尺寸与精度。1、成形收缩率：在实际工作中，成形收缩率的波动很大，从而引起塑件尺寸的误差很大，塑件尺寸的变化值为 s=(Smax-Smin)Ls （5.5）式中： s为塑件收缩波动而引起的塑件尺寸误差（mm）；Smax为塑料的最大收缩率（%）；Smin为塑料的最小收缩率（%）； Ls为塑件尺寸（mm）。通常凹模、凸模组成的模腔工作尺寸简化后的计算方法有平均收缩率法和公差带法两种。其中平均收缩率法以平均概念进行计算，从收缩率的定义出发，按塑件收缩率、成形零件制造公差、磨损量都为平均值的计算，公式如以下7：（1）凹模的內形尺寸： L=L(1+k)-(3/4) （5.6）式中： L为型腔內形尺寸(mm)； L为塑件外径基本尺寸(mm),即塑件的实际外形尺寸； K为塑料平均收缩率(%)，此处取0.7%；s为塑件公差，查表知ABS塑件精度等级取5级；塑件基本尺寸在1014mm范围内取0.32mm;1824mm范围内取0.32mm;3040mm范围内取0.56mm;在5065mm公差取0.74mm；塑件基本尺寸在6580范围内其公差取0.86mm。所以型腔尺寸如下： L1=215(1+0.007)-(3/4)1.92=215.065 L2=175(1+0.007)-(3/4)1.60=175.025 L2=73.9(1+0.007)-(3/4)0.86=73.77 型腔深度的尺寸计算： h=h(1+k)-(2/3) （5.7）式中： h凸模/型芯高度尺寸(mm)； h为塑件內形深度基本尺寸(mm),即塑件的实际內形深度尺寸； s 、K 含义如（1）式中。 H=20(1+0.007)-(2/3)0.44=19.85 2）凸模的外形尺寸计算： L=L(1+k)+(3/4) （5.8）式中： L凸模/型芯外形尺寸(mm)； L为塑件內形基本尺寸(mm),即塑件的实际內形尺寸；s 、k含义如（1）式中。所以型芯的尺寸如下： L1=271（1+0.007）+（3/4）2.30=274.63 L2=171（1+0.007）+（3/4）1.60=173.4 L3=67.91（1+0.007）+（3/4）0.86=69.04 型芯的深度尺寸计算： h=h(1+k)+ (2/3) （5.9）式中： h为凸模/型芯高度尺寸(mm)； h为塑件內形深度基本尺寸(mm),即塑件的实际內形深度尺寸；s 、k含义如（1）式中。三个型芯的高度分别为： H=33（1+0.007）+（2/3）0.56=33.65.6 本章小结 本章介绍了模具的分型面和型腔型芯的结构形式，对零件的尺寸进行了计算。 第六章 排气系统的设计从某种角度而言，注塑模也是一种置换装置。即塑料熔体注入模腔同时，必须置换出型腔内空气和从物料中逸出的挥发性气体7。排气系统的设计相当重要。 本模具可以利用配合间隙排气，通常中小型模具的简单型腔，可利用推杆、活动型 芯以及双支点的固定型芯端部与模板的配合间隙进行排气，这里不再单独设计排气槽第七章 导向与脱模机构的设计7.1导柱、导套的设计导柱导向是指导柱与导套（导向孔）采用间隙配合使导柱在导套（导向孔）内滑动，配合间隙一般采用H7/h6级配合8。导柱的结构形式有两种：一种为单节式导柱，另一种为台阶式导柱。小型模具采用单节式导柱，大型模具采用台阶式导柱8。在导柱的工作部分上开设油槽，可以改善导向条件，减少摩擦,故导柱采用加油槽的阶梯式导柱。由于导柱已选定，由塑料模具设计与制造可查得与之相配的导套根据国家标准选用的导柱。其示意图如下：7.2 导向孔的总体布局 导向零件应合理地均匀分布在模具的四周围或靠近边缘的部位，其中心距模具边缘应有足够的距离，以保证模具的强度，防止压入导柱和导套后发生变形。根据手册推荐值选定的导柱分布情况如下图所示： 图7.3 导向孔总体布局7.3脱模推出机构的确定 本模具采用的为一次顶出脱模机构，它包括常见的推杆、推管、推板、推块或活动镶块等脱模机构。该机构是最常用的顶出方式。即塑件在顶出机构的作用下，通过一次动作即可顶出。基于以上原则，该模具的脱模零部件设在动模上，选择推杆顶出形式9。 7.31推杆横截面直径的确定根据该塑件和模具的结构特点，在开模后塑件的收缩不仅不对侧凹成型零件产生包紧，反而会松开，故脱模力较小，可忽略不计，所以只能凭经验初选推杆的直径为 d=3mm。7.32推杆的形式 顶杆可以分为普通顶杆、成形顶杆、锥面顶杆，该模具的顶杆形式选择普通顶杆，如下图所示。 图7.4 推杆 推杆长度的计算 ，顶杆总长度为：h杆=h凸+1+h动垫+S顶+2+h顶固 式中： h杆 为推杆的总长度；h凸 为凸模的总高度；h动垫 为动模垫板的厚度；S顶 为顶出行程；h顶固 为顶杆固定板的厚度；1为富裕量，一般为（0.050.1）mm，表示顶杆端面应比腔型的平面高出； 2为顶出行程富裕量，一般为36mm。根据以上公式计可得，推杆的总长度为122.5mm。第八章 设计注射模具侧向抽芯机构8.1斜导柱抽芯机构设计原则a、 活动型芯一般比较小，应牢固装在滑块上，防止在抽芯时松动滑脱。型芯与滑块连接部位要有一定的强度和刚度；b、 滑块在导滑槽中滑动要平稳，不要发生卡住、跳动等现象；c、 滑块限位装置要可靠，保证开模后滑块停止在一定位置上而不任意滑动；d、 锁模块要能承受注射时的侧向压力，应选用可靠的连接方式与模板连接。锁模块和模板可做成一体。锁紧块的斜角1应大于斜导柱的倾斜角，一般取1- 23，否则斜导柱无法带动滑块运动。e、 滑块完成抽芯运动后，仍停留在导滑槽内，留在导滑槽内的长度不应小于滑块全长的2/3，否则，滑块在开始复位时容易倾斜而损坏模具。f、 防止滑块和推出机构复位时的相互干涉，尽量不使推杆和活动型芯水平投影重合。g、 滑块设在定模的情况下，为保证塑料制品留在定模上，开模前必须先抽出侧向型芯，最好采取定向定距拉紧装置10。8.2 抽芯机构的确定由于该模具比较简单，抽芯力不大，故采用斜导柱外侧抽芯机构。8.3 抽芯距S抽芯距指型芯从成型位置抽至不妨碍脱模的位置时，型芯或滑块在抽芯方向所移动的距离。塑料模具设计5查的抽芯距的计算公式为型芯从成型位置抽至不妨碍脱模位置再加上35mm余量，这里取3mm，按模具中最长的型芯来计算其长度为2故抽芯距为6mm。8.4 斜导柱倾斜角的确定斜导柱的倾斜角是决定斜导柱抽芯机构工作效果的一个重要参数，它不仅决定了抽芯距离和斜导柱的长度，更重要的是它决定着斜导柱的受力状况。对于该模具，由于抽拔力不大，但抽芯距离较大故选择较大倾角，综合考虑斜导柱的倾斜角取=18。 8.5滑块的设计滑块是斜导柱机构中的可动零件，滑块与侧型芯既可做成整体式的；也可做成组合式的，由于该塑件抽芯距离较大，故选择滑块与侧型芯做成整体式式。滑块和导柱的配合精度为H7/h7。滑块的结构如下图所示： 图8.5 滑块8.6导滑槽的设计斜导柱驱动滑块是沿着导滑槽移动的，故对导滑槽提出如下要求：a、 滑块在导滑槽内运动要平稳；b、 为了不使滑块在运动中产生偏斜，其滑动部分要有足够的长度，一般为滑块宽度的一倍以上；c、 滑块在完成抽拔动作后，仍留在导滑槽内，其留下部分的长度不应小于滑块长度的2/3，否则，滑块在开始复位时容易发生偏斜，甚至损坏模具；d、 滑块与导滑槽间应上、下与左、右各有一对平面呈动配合，配合精度可选H7/g6或H7/h7，其余各面均应留有间隙10；基于以上要求，为了节约成本，便于加工该模具才型芯固定板上直接开滑槽，用耐磨块加以固定其结构及与滑块的配合如下图所示： 图8.6 导滑槽与斜滑块配合示意图8.7 锁紧块锁紧块的斜角应1导柱的倾斜角。一般1=+（23）。这样在开模时锁紧块能很快离开滑块的压紧面，避免压紧块与滑块间摩擦过大。另外，合模时，只是在接近合模终点时，锁紧块才接触滑块，并最后压紧滑块，使斜导柱与滑块的斜孔壁脱离接触，以免注射时斜导柱受过大的力。第九章 冷却系统设计9.1 塑料温度和制品的联系无论何种塑料进行注塑成型，均会有一个比较合适的温度范围，在此温度范围内，塑料熔体的流动性好，容易充满型腔，塑料脱模后收缩和翘曲变形小，形状与尺寸稳定，力学性能以及表面质量也比较高。为了使模温能控制在一个合理的范围内，必须设计模具温度的调节系统。因为塑料注射模温调节能力，不仅影响到塑件质量，而且也决定着生产效率。实际上模温设计恰当与否，直接关系到生产成本与经济效益。1、改善成形性 每一种塑料都有其湿度的成形模温，在生产过程中若能始终维持相适应的模温则其成形性可得到改善，若模温过低，会降低塑件熔体流动性，使塑件轮廓不清，甚至充模不满；模温过高，会使塑件脱模时和脱模后发生变形，使其形状和尺寸精度降低。2、 成形收缩率 利用模温调节系统保持模温恒定，能有效减少塑料成型收缩的波动，提高塑件的合格率。采用允许的的模温，有利于减少塑料的成形收缩率，从而提高塑件的尺寸精度。并可缩短成形周期，提高生产率。3、 塑件变形 模具型芯与型腔温差过大，会使塑件收缩不均匀，导致塑件翘曲变形。尤以壁厚不均和形状复杂的塑件为甚。需采用合适的冷却回路，确保模温均匀，消除塑件翘曲变形。4、 尺寸稳定性 对于结晶性塑料，使用高模温有利于结晶过程的进行，避免在存放和使用过程中，尺寸发生变形；对于柔性塑料（如聚烯烃等）采用低模温有利用塑件尺寸稳定。9.2冷却装置的设计要点（1）冷却水孔的数量愈多，对塑件的冷却也就愈均匀；（2）水孔与型腔表面各处最好有相同的距离，即将孔的排列与型腔形状相吻合；（3）塑件局部壁后处，应加强冷却；（4）对热量积聚大，温度上升高的部位应加强冷却；（5）当成型大型塑件或薄壁制品时，料流程较长，而料温愈流愈低，为在整个塑件上取得大致相同的冷却速度，可以适当改变冷却水道的排水密度，在料流末端冷却水道可以排列得稀一些；（6）冷却水道要避免接近塑件的熔接痕部位，以免熔接不牢，降低塑件强度；（7）冷却装置的形式应根据模腔的几何形状而定；（8）便于加工清理。9.3 冷却水管直径为使冷却水处于湍流状态，查资料取D=8mm结合模具的结构取2条冷却管道会造成模具温度会分布不均，故这里取4条，上下模板各两条。9.4 冷却水道的结构由于该塑件体积比较小，所以水道采用直水道直径为8mm，其分布如下图：图9.4 冷却水道的结构第十章 注射模具结构类型及模架的选用10.1 确定模架组合形式本模具采用的是塑料模具设计指导P104页560L中的P2型标准模架，所以其它板的尺寸如下2 如图所示：标准模架10.2 模具安装校核 模具安装固定有两种：螺钉固定、压板固定。采用螺钉直接固定时（大型模具多采用此法），模具动定模板上的螺孔及其间距，必须和注塑机模板台面上对应的螺孔一致；采用压板固定时（中、小型模具多用此法），只要在模具的固定板附近有螺孔就可以，有较大的灵活性；该模具采用压板固定。开模行程的效核 开模取出塑件所需的开模距离必须小于注塑机的最大开模行程。对于单分形面的注塑模具，其开模行程按下式效核15： SH1+H2+（510）(mm) （7.6）式中： S为注塑机的最大行程（此模具中为300）mm；H1为塑件的脱模距离（此模具中为36），mm；H2为包括流道在内的塑件高度（此模具中为50），mm；所以上式成立（95300），即该注塑机的开模行程符合要求。由以上对各参数的效核可知该注塑机符合要求。十一、小结经过十周的设计，塑模设计基本完成
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