五类信息插座注塑模具设计

1、 五类信息插座注塑模具设计目录摘要2前言3第一章 材料分析4第二章 制件的工艺分析4第三章 模具结构的分析4 3.1工作原理4 3.2设计应考虑的问题5 3.3注射模具的组成部分5第四章 注射机的选用5 4.1注射量的计算6 4.2浇注系统凝料体积的初步估算6 4.3选择注射机8 4.4确定五类信息插座外壳注塑工艺参数9第五章 成型零件的尺寸设计17 5.1成型零件工作尺寸的计算19 5.2成型零件的结构设计19第六章 分型面的设计10 5.1分型面的形式10 5.2分型面的选择10 5.3型腔布置26第七章 推出机构的设计10 7.1推出机构的组成11 7.2推出机构的分类14 7.3推出机

2、构的设计原则16第八章 合模导向机构设计10 8.1导柱的选择10 8.2导套的选择10 8.3复位装置10第九章 浇注系统的设计19 9.1主流道设计20 9.2分流道设计20 9.3浇口的设计21 8.4冷料穴的设计21第十章 排气系统的设计22第十一章 冷却系统的设计22 11.1冷却回路的尺寸确定26 11.2冷却回路的总长度的计算26 11.3冷却水体积流量的计算26第十二章 注塑机参数校核28 12.1最大注射量校核29 12.2锁模力校核30 12.3模具与注塑机安装部分相关尺寸校核11 12.4模具闭合高度校核11 12.5开模行程校核11第十三章 塑料注射模具技术要求及总装技

3、术要求10 13.1零件的技术要求10 13.2总装技术要求10第十四章 结论10 14.1本模具的特点10 14.2市场前景与紧急效益分析10参考文献10致谢10摘要 本次的毕业设计是五类信息插座注塑模具设计，小巧、轻便、美观且实用性强，是常用家用电器的辅助工具。ABS这种材料是一种常用的具有良好综合力学性能的工程材料。ABS塑料为无定型料，一般不透明。ABS无毒无味，成型塑件有良好的光泽。ABS具有良好的机械强度，特别是抗冲击强度高。ABS还具有一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电性能，采用ABS制造塑料外壳既经济又实惠。综合考虑到整个成型工艺过程的工作原理及工作过程，设计

4、时首先根据所选成型制件的规格体积选择合适的注射机，然后根据成型制件计算所需注射机凸凹模的尺寸，进而确定型腔数目,合理布局，选择模架、导柱导套、螺栓连接、浇注系统、冷却系统、排气系统等等，其中既要考虑到标准尺寸的选择，又要考虑到对于具体情况的合理性，确保整个开合模过程、成型过程顺利进行。关键词 注射模具，插座，ABS，成型零件 Abstract This graduation design is 5 kinds information socket injection mold design, its small, lightweight, beautiful and practical, an

5、d it is commonly used as a household appliances auxiliary tool. The mater ABS is a kind of engineering materials which is commonly used，it have good comprehensive mechanical properties . ABS is the amorphous material, are generally not transparent. ABS is non-toxic tasteless, a molding plastic parts

6、 with good luster. ABS has good mechanical strength, especially the high impact strength. ABS also has a certain wear resistance, cold resistance, oil resistance, water resistance, chemical stability, and electrical.Its both economic and affordable using ABS to make plastic shell . Considering the w

7、orking principle and working process of the whole forming process comprehensively, to choose the appropriate volume injection machine according to the selected parts of the specification is the first thing to do when designing,Then according to molding parts calculating the size of the mould that re

8、quired for injection for machine , in turn, determining the cavity number and reasonable layout ,choosing the die set, guide pin, guide sleeve, bolt connection, gating system, cooling system, exhaust system, etc.,which should not only consider to choose a standard size,but take into account for the

9、rationality of the specific situation,to ensure the entire process and molding process smoothly.Keywords: Injection mold，socket，ABS， Molding parts 第一章 材料分析此次设计的产品选用ABS材料，ABS材料是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯化学单体组成。每种单体都都有不同的特性，丙烯腈有高强度、热稳定性和化学稳定性；丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性；苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。从形态上看，ABS是非结晶性材料。三种单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个

10、是苯乙烯-丙烯腈的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。ABS的特性主要取决于与三种单体的比率以及两相中的分子结构，这就可以在产品设计上具有很大的灵活性。它具有韧、硬、刚性均衡的优良力学特性、绝缘性能好，耐化学腐蚀性、尺寸稳定性、表面光泽性好。易涂装和着色，但耐热性不太好，耐候性较差。1.1.ABS塑料具有优良的综合性能有极好的冲击强度、尺寸稳定性好、电性能、耐磨性、抗化学药品性、三色性，成型加工和机械加工较好。ABS树脂耐水、无机盐、碱和酸类不溶于大部分醇类和烃类溶剂。而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烃中。1.2.ABS塑料的性质与材料性能ABS塑料是淡黄色、不透明、非结晶塑料，密度为1.03-

11、1.07g/cm3。1.3.ABS塑料的成型特性ABS是无定型聚合物，无明显熔点，熔融流动温度不太高，随所含三种单体比例不同，在160-190范围即具有充分的流动性，且热稳定性较好，在约285时才出现分解现象，因此加工温度范围较宽。ABS具有较明显的非牛顿性，提高成型压力可以使熔体粘度明显减小，黏度随温度升高也会明显下降。ABS吸湿性稍大于聚苯乙烯，吸水率约在0.2%-0.45%之间，但由于熔体粘度不高，故对要求不太高的制品可以不经干燥，若干燥可使制品具有良好的表面光泽并可改善内在质量；在80-90之间干燥2-3h，可以满足各种成型要求。ABS具有较小的成性收缩率，收缩率变化最大范围约在0.3

12、-0.8%，在多数情况下，其变化小于该范围。ABS塑料最重要的成型方法，可以采用柱塞式注塑机，但更常用螺杆式注塑机，后者更适于形状复杂制品、大型制品成型。 第二章 制件的工艺分析该塑件为一常用五类信息插座。由于考虑到接线材料必须为绝缘，为了美观做成正方形，颜色为白色制品，产品厚度为1mm，中批量生产，为使注射过程能顺利进行并保证塑料制件的质量，在成型前应进行一些必要的准备工作，包括原料外观的检验和工艺性能的测定，原材料的染色以及对粉料的造粒，易吸湿的塑料容易产生斑纹、气泡和降解等缺陷，应进行充分的预热和干燥，生产中需要改变产品、更换原料、调换颜色、或发现塑料中有分解现象时料筒清洗，带有嵌塑料制

13、件的嵌件预热及对脱模困难的塑料制件的脱模剂选用。注射成型过程需要控制的温度有：料筒温度、喷嘴温度和模具温度等。模具温度由于模具结构的不同，模具型厚的不同，融料在进入型腔之后温度的差异使其在模具中的冷却时间不一致。每一种塑料都具有不同的粘流态温度，为了保证塑料熔体的正常流动，不使物料发生变质分解，料筒最适合的温度范围在粘流态温度和热分解温度之间，使其保证制件在注射过程的温度，避免在型腔里产生缺陷，熔体注入的阻力大，冷却快，因此为了顺利充型，料筒温度应该高一些，避免堵死现象的发生。喷嘴温度一般略低于料筒最高温度，以防止熔料在直通式喷嘴发生“流延现象”。模具温度对塑料熔体的充型能力及塑件的内在性能和

14、外观质量影响很大，模具温度的高低决定于塑料结晶的有无、塑料的尺寸和结构、性能要求以及其他工艺条件等。注射模工艺条件：干燥处理：ABS材料具有吸湿性，要求在加工之前进行干燥处理，建议干燥条件为80-90下最少干燥2小时，材料温度应保证小于0.1%。熔化温度：210-280；建议温度为245.模具温度：25-70.（模具温度将影响塑件光洁度，温度较低则导致光洁度较低）。注射压力：500-1000bar。注射速度：中高速度。注射成型的塑件经脱模和机械加工后常需要进行适当的后处理以消除存在的内应力，改善塑件的性能和提高尺寸稳定性，其主要方法是退火和调湿处理。注射成型工艺的参数控制：注射成型工艺的核心问

15、题，就是采用一切措施以得到塑化良好的塑料熔体，并把它注射到型腔中去，在控制条件下冷却定型，使塑件达到所要求的质量。影响注射成型工艺的重要参数是塑化流动和冷却的温度、压力以及相应的各个作用时间。 第三章 模具结构的分析由于制品为中批量生产，无其他特殊要求，采用单分型面注射模。它可分为动模和定模两大部分。定模部分安装在注射机的固定板上；动模部分安装在注射机的移动模板上，在注射成型过程中它随注射机上的和模系统运动。注射时动模与定模闭合构成型腔和浇注系统。注射成型时，动模部分与定模部分由导柱导向而闭合，ABS熔体从注射机喷嘴经模具浇注系统进入型腔。注射成型后冷却一定的时间，在开合模系统的作用下开模，由

16、推出机构将塑件推出。3.1.工作原理合模时，注射机开合模系统带动动模向定模方向移动，在分型面处与定模对合，其对合的精度有合模导向机构保证。动模和定模对合后，定模板上的凹模与固定在动模板上的凸模组合成与塑件形状和尺寸一致的封闭型腔，型腔在注射成型过程中被注射机合模系统所提供的锁模力锁紧，以防止它在塑料熔体充填型腔时被所产生的压力涨开。注射机从喷嘴中注射出的塑料熔体经由开设在定模上的主浇道进入模具，再由分浇道及浇口进入型腔，待熔体充满型腔并经过保压、补缩和冷却定型之后开模。开模时，注射机开合模系统便带动动模后退，这时动模和定模两部分从分型面处分开，塑件包在凸模上随动模一起后退，拉料杆将主浇道凝料从

17、浇口套中拉出。当动模退到一定位置时，安装在动模内的推出机构在注射机顶出装置的作用下，使推杆和拉料杆分别将塑件及浇注系统的凝料从凸模和冷料穴中推出，塑件与浇注系统凝料一起从模具中落下，至此完成一次注射过程。合模时推出机构靠复位杆复位，从而准备下一次的注射。3.2.设计应考虑的问题3.2.1分型面上开设分流道，既可开设在动模一侧或定模一侧。3.2.2由于推出机构一般设置在动模一侧，所以应尽量使塑件在分型后留在动模一边，以便于推出，这时要考虑塑件对凸模型芯的包紧力，塑件注射成型后对凸模型芯包紧力的大小往往用凸模或型芯被塑料熔体所包络住的侧面积的大小来衡量，一般包紧力大的凸模或型芯设置在动模一侧，包紧

18、力小的凸模或型芯设置在定模一侧。3.2.3为了让主流道凝料在分型时留在动模一侧，动模一侧必须设有拉料杆。拉料杆固定在推杆固定板上。3.2.4用复位杆复位。3.3.注射模具的组成部分3.3.1成型零部件成型零部件是指动、定模部分有关组成型腔的零件。型腔是直接成型塑料制件的部分，它通常有型芯（成型塑件内部形状）、凹模（成型件外部形状），小型芯或成型杆，镶块等构成。3.3.2导向部分为确保动模与定模合模时准确对中而设导向零件，通常有导柱、导柱孔或在动模定模上分别设置互相吻合的内外锥面。还设有导向零件，使顶出板保持水平运动。3.3.3浇注系统将塑件由注射机喷嘴引向型腔的流道称为浇注系统，由主流道、浇口

19、、冷料穴组成。3.3.4侧向分型抽芯机构带有外侧凹、凸或侧孔的塑件，在被顶出之前，必须先进行侧向分型，拔出侧向凸模或抽出侧型芯，然后方能顺利脱出。3.3.5推出机构推出机构是指分型后将塑件从模具中推出的装置，又称脱模机构。一般情况下，推出机构由推杆、推杆固定板、推板、主流道拉料杆、复位杆及为了该机构运动所组成的。3.3.6冷却加热系统冷却加热系统亦称温度调节系统，它是为了满足注射成型工艺对模具温度的要求而设置的。其作用是保证塑料熔体的顺利充填和塑件的固化成型。3.3.7排气系统在注射成型过程中，为了将型腔中的空气及注射成型过程中塑料本身挥发出来的气体排出模外，以避免他们在塑料熔体充型过程中造成

20、气孔或充不满等缺陷，常常需要开设排气系统。排气系统通常是在分型面上有目的的开设几条排气沟槽，许多模具的推杆或活动型芯与模板之间的配合间隙可起排气作用。小型塑料制件的排气量不大，因此可直接利用分型面排气。3.3.8支承零部件用来安装固定或支承成型零部件及前述的各部分机构的零件均称为支承零部件。支承零部件组装在一起，可以构成注射模具的基本骨架。第四章 注射机的选用因该塑件精度要求不高，又为中批量生产，故采用一摸两腔的形式。4.1注射量的计算借助于Pro/E软件，直接测量出：单个塑件的体积：V=19.98cm 单个塑件的质量：M=×V=1.05×19.98=20.98g 其中 的

21、值根据材料的性质，取1.05g/cm。4.2浇注系统凝料体积的初步估算浇注系统凝料按一个塑件体积的60%进行估算，则凝料体积 V=19.98×60%=11.988cm 。 两个塑件和浇注系统凝料总体积V=19.98×2+11.988=51.948cm 总质量M=×V=1.05×51.948=54.55g 。4.3选择注射机注射机按照合模装置和注射装置的相对位置进行分类可分为:卧式注塑机、立式注塑机、角式注塑机。 注塑机的主要参数有公称注射量、注射压力、注射速度、塑化能力、锁模力、合模装置的基本尺寸、开合模速度、空循环时间等。这些参数是设计、制造、购买和使

22、用注塑机的主要依据：(1)公称注塑量指在对空注射的情况下，注射螺杆或柱塞做一次最大注射行程时，注射装置所能达到的最大注射量，反映了注塑机的加工能力。 (2)注射压力为了克服熔料流经喷嘴，浇道和型腔时的流动阻力，螺杆(或柱塞)对熔料必须施加足够的压力,我们将这种压力称为注射压力。 (3)注射速率为了使熔料及时充满型腔，除了必须有足够的注射压力外，熔料还必须有一定的流动速率，描述这一参数的为注射速率或注射时间或注射速度。 (4)塑化能力 是塑化装置在单位时间内所能塑化的物料量。(5)锁模力 是合模机构施与模具上的最大夹紧力。锁模力的作用是与注射时模腔熔体的压力相平衡，保证在注射及保压操作时模具不被

23、撑开。设计模具时，应使成型塑件每次所需注射总量小于注射机的最大注射量，通常，要求注射成型时的总重量应是注射机最大注射量的80%以下。选用XS-ZY-125型卧式注射机2，其性能参数如下： 额定注射量： 注射压力： 锁模力： 最大注射面积： 最大开模行程： 模具最大厚度： 模具最小厚度： 拉杆间距： 喷嘴直径： 喷嘴圆弧半径： 4.4确定五类信息插座外壳注塑工艺参数 查实用模具技术手册，确定ABS塑料的注射工艺参数如下: 注射机类型：螺杆式 螺杆转速：3060r/min 喷嘴形式：直通式 喷嘴温度：180190 料桶前端温度：200210 料桶中段温度：210230 料桶后段温度：180200

24、模具温度：5070 注射压力：7090 保压力：5070 注射时间：35s 保压时间：1530s 冷却时间：1530s 成型周期：4070s 以上参数在试模时可以做适当调整。 第五章 成型零件的尺寸设计5.1成型零件工作尺寸的计算 塑件尺寸能否达到图纸尺寸的要求，与型腔、型芯的工作尺寸的计算有很大的关系。成型零件中与塑料熔体接触并决定制品几何形状的尺寸称为工作尺寸。它包括型腔尺寸、型芯尺寸、和中心距尺寸。其中型腔尺寸可分为深度尺寸和径向尺寸，型芯尺寸可分为高度尺寸和径向尺寸。型腔尺寸属于包容尺寸，当型腔与塑料熔体或制品制件产生摩擦磨损后，该类尺寸具有增大的趋势。型芯尺寸属于被包容尺寸，当凸模与

25、塑料熔体或制品制件之间产生摩擦磨损后，该类尺寸具有缩小的趋势。中心距尺寸一般指成型零件上某些对称结构制件的距离，如孔间距、型芯间距、凹槽间距和凸块间距等，这类尺寸通常不受摩擦磨损的影响，因此可视为不变的尺寸。对于上述型腔、型芯和中心距三大类尺寸，可分别采用三种不同的方法进行设计计算。在计算之前，有必要对他们的标注形式及偏差分布做如下规定。(1)制品的外形尺寸采用单向负偏差，名义尺寸为最大值，与制品外形尺寸相对应的型腔尺寸采用单向正偏差，名义尺寸为最小值。(2)制品的内形尺寸采用单向正偏差，名义尺寸为最小值，与制品内形尺寸相对应的型芯尺寸采用单向负偏差，名义尺寸为最大值。(3)制品和模具上的中心

26、距尺寸均采用双向等值正、负偏差，它们的基本尺寸均为平均值。目前，成型零件的工作尺寸主要用两种方法计算，一种称为平均值法，另一种称为公差带法。对平均收缩率较小的塑件一般采用平均值法。ABS材料的收缩率在0.3%0.8%，其平均收缩率=0.5%。塑件为一般等级精度，即四级精度。5.1.1型腔径向尺寸根据以下公式计算凹模的径向尺寸 LM=(1+ Sc) Ls-x0+z 塑件的平均收缩率Sc为：=0.5% 。X是系数，一般在0.5到0.8之间，此处取0.6。是塑件上相应尺寸的公差，取为0.38。塑件上相应的尺寸制造公差，中小型塑件=。代入数值有LM=(1+ Sc) Ls-x0+z=（1+0.005）&

27、#215;90-0.6×0.380+0.095mm=90.2220+0.095mm5.1.2型芯径向尺寸lM=(1+ Sc) ls+x-z0 =（1+0.005）×86+0.6×0.38mm =86.658mm式中s-塑件平均收缩率 Ls-塑件内径尺寸 是塑件上相应尺寸的公差塑件上相应的尺寸制造公差，中小型塑件=5.1.3型腔深度尺寸HM1=(1+ Sc) Hs1-x110+z1 =（1+0.005）×15-0.4×0.24mm= =14.979mm式中：h-塑件高度最大尺寸（取15） X-修正系数（取0.4） 是塑件上相应尺寸的公差（取0.2

28、4）5.1.4型芯高度尺寸hM1=(1+ Sc) hs1+x11-z10 =（1+0.005）×2+0.4×0.24mm =2.106mm式中：H-塑件孔深最小尺寸（取2）X是系数，此处取（取0.4)是塑件上相应尺寸的公差（取0.24）5.1.5中心距尺寸 （Cm）+/2=（1+s）Cs+/2=45.255mm 式中Cs为塑件中心距的基本尺寸（取45）5.1.6型芯（或型孔）中心到成型面距离尺寸（1） 凹模内的型芯或孔中心到侧壁的距离尺寸Lm=【（1+s）Ls-/24】±/2 =【1.005×90-0.38/24】±0.0475 =90.434

29、±0.0475式中：s-塑件平均收缩率 Ls-塑件外径尺寸 是塑件上相应尺寸的公差 塑件上相应的尺寸制造公差，中小型塑件=（2） 型芯上的小型芯或孔的中心到型芯侧面的距离尺寸Lm=【（1+s）Ls+/24】±/2 =【1.005×86+0.38/24】±0.0475 =86.45±0.0475根据以上计算数据选择A1型标准模架5.2成型零件的结构设计5.2.1凹模（型腔）采用整体式凹模5.2.2型芯由于动模板尺寸较大，故采用镶块式凸模。 第六章 分型面的设计6.1分型面的形式注射模具有的只有一个分型面，有的有多个分型面，分模后取出塑件的分型面称

30、为主分型面，其余分型面称为辅助分型面，本设计采用平直分型面，如上图所示。6.2分型面的选择6.2.1有利于保证塑件的外观质量6.2.2分型面应选在塑件外形最大轮廓处6.2.3尽可能使塑件留在动模一侧6.2.4有利于保证塑件的尺寸精度6.2.5尽可能满足塑件的使用要求6.2.6便于模具加工制造6.2.7有利于排气6.2.8尽量减少塑件在合模方向上的投影面积6.3型腔布置型腔布置包括两方面的内容，即模具型腔的数目和各型腔在模具中的排列。为了是模具与注塑机的生产能力相匹配，提高生产效率和积极性，并保证模具的精度，模具设计时应该要确定模具型腔的数目。模具型腔的数量通常是客户或产品工程部根据产品的批量，

31、塑料制品的精度，塑料制品的大小，用料以及颜色的来确定的，型腔数量越多，制品的精度越低，经济性越差，成型工艺越复杂，并且保养和维修越困难，故障发生率越高。确定型腔数量的方法有：根据锁紧力确定，根据最大注塑量确定，根据塑件精度和经济性确定。其中主要有两大方法：一是按技术参数确定型腔数目，二是按经济性来确定型腔数目。可根据注射机的最大注射量确定型腔数n，根据公式 式中 K注射机的最大注射量的得用系数，一般取0.8； M N注射机允许的最大注射量； m 2浇注系统所需塑料的质量或体积（g或cm³）； m 1单个塑件的质量或体积（g或cm³）。所以需要 n7>2 第七章 推出机

32、构的设计 7.1推出机构的组成推出机构主要由推出零件、推出零件固定板和推板、推出机构的导向与复位部件等组成。推出机构将塑件推出型腔或型芯的零件称为推出零件。常用的推出零件有推杆、推管、推件板、成型推杆等。7.2推出机构的分类推出机构可按其推出动作的动力来源分为手动推出机构、机动推出机构、液压和气动推出结构。手动推出机构是模具开模后，由人工操作的推出机构推出塑件，一般多用于塑件滞留在定模一侧的情况；机动推出机构利用注射机的开模动作驱动模具上的推出机构，实现塑件的自动脱模；液压和气动推出机构是依靠设置在注射机上的专用液压和启动装置，将塑件推出或从模具中吹出。推出机构还可以根据推出零件的类别分类，可

33、分为推杆推出机构、推管推出机构、推件板推出机构、凹模或成型推杆推出机构、多元综合推出机构等。另外还可根据模具的结构特征来分类，如：简单推出机构、动定模双向推出机构、顺序推出机构、二级推出机构、浇注系统凝料的脱模、带螺纹塑件的脱模机构等等。7.3推出机构的设计原则7.3.1推出机构应尽量设置在动模一侧 由于推出机构的动作时通过装在注射机合模机构上的顶杆来驱动的，所以一般情况下，推出机构设在动模一侧。正因如此，在分型面设计时应尽量注意，开模后使塑件能留在动模一侧。7.3.2保证塑件不因推出而变形损坏 为了保证塑件在推出过程中不变形、不损坏，设计时应仔细分析塑件对模具的包紧力和粘附力的大小，合理的选

34、择推出方式及推出位置，从而使塑件受力均匀、不变形、不损坏。7.3.3机构简单动作可靠 推出机构应使推出动作可靠、灵活，制造方便，机构本身要有足够的强度、刚度和硬度，以承受推出过程中的各种力的作用，确保塑件顺利地脱模。7.3.4良好的塑件外观 推出塑件的位置应尽量设在塑件内部，以避免推出痕迹影响塑件的外观质量。7.3.5合模时的正确复位 设计推出机构时，还必须考虑合模时机构的正确复位遵照以上原则推出机构采用推杆推出机构。第八章 合模导向机构的设计注射模合模导向机构，主要用来保证动模和定模两大部分或模内其他零件之间的准确配合和可靠地分开，以避免模内各零件发生碰撞和干涉，并确保塑件的形状和尺寸精度。

35、合模导向机构的主要形式有导柱导向和锥面定位8两种。导向机构设计原则 （1）导柱应合理均布在模具分型面的四周，导柱中心至模具外缘应有足够的距离，以保证模具的强度。为了确保动模和定模只能按一个方向合模，导柱的布置方式常采用等直径导柱的不对称布置或不等直径的对称布置方式。 （2）导柱一般设在有型芯的一侧，可以保护型芯不受损坏；导柱设在定模一侧，便于塑件脱模。对于脱模机构为推板推出的模具，有推板的一侧一定要设有导柱。对于点浇口三版模、斜导柱和滑块均在定模的侧向抽芯模具，导柱一般设在定模一侧。 （3）导柱长度应比凸模端面的高度高出68mm10，以保证在导柱伸入到导套后型芯才进入型腔，从而避免型芯与型腔发

36、生碰撞；对于脱模机构为推板推出的模具，导柱长度应大于推板的推出距离，以保证推板在推出塑件的过程中始终处于被导向状态。 （4）为使导柱能顺利进入导套，导柱端面应做成锥形或半球形，导套的前端也应倒角。 （5）导柱导套应有足够的耐磨性，它多采用渗碳钢（如20钢、20Cr等）经渗碳淬火处理，其表面硬度为4855HRC，也可采用T8或T10经淬火处理。导柱与导套配合部分的表面粗糙度要求为Ra=0.8m11。 （6） 导柱直径按模具尺寸选取，选取时参考国内外注射模架标准数据。8.1导柱的选择本模具采用导柱导向机构。 导柱机构形式为便于加工导柱导套安装孔，获得较好的技术经济效益，使用带头导柱。导柱的布置为确

37、保动模和定模只按一个方向合模，采用等直径导柱不对称布置。为确保型芯不损坏，导柱设在动模一侧。结构形式如图 导柱结构8.2 导套的选择根据导柱的选择尺寸，设计导套，导套设计的一些基本原则：为了使导柱可以顺利的进入导套，在导套的前端倒一圆角R，导向孔最好打通，否则，导柱进入未打通的导柱孔时，孔内空气无法逸出，而产生反压力，给导柱的进入带来阻力，当结构需要不开口时，就要在不通孔的侧面增加通气孔或在导柱的侧壁磨出排气槽。导套可以用淬火钢或铜等耐磨材料制造，但其硬度应低于导柱硬度，这样可以改善摩擦，以防止导柱和导套被拉毛。导套如图所示 定模导套8.3 复位装置复位装置常采用复位杆和弹簧复位，复位杆一般设

38、置24根12，其位置在型腔和浇注系统范围之外。弹簧复位容易坏掉，需要经常更换，所以在此设计中使用复位杆，初步选定4根。第九章 浇注系统的设计浇注系统的作用是使熔融塑料平稳、有序的填充到型腔中去，且把压力充分地传递到型腔的各个部位，以获得组织致密、外形清晰、美观的塑件。浇注系统的设计原则如下： （1）能顺利地引导熔融塑料充满型腔，不产生涡流，又有利于型腔内气体的排出。 （2）在保证成型和排气良好的前提下，选取短流程，少弯折，以减小压力损失，缩短填充时间。 （3）尽量避免熔融塑料正面冲击直径较小的型芯和金属嵌件，防止型芯位移或变形及金属嵌件偏移。 （4）浇口料易清除，整修方便，无损塑件的外观和使用

39、。 （5）浇注系统流程较长或需要开设两个以上浇口时，由于浇注系统的不均匀收缩导致塑件翘曲变形，应设法予以防止。 （6）在一模多腔时，应使各型腔同步连续充浇，以保证各个塑件的一致性。 （7）合理设计冷料穴、溢料槽，使冷料不直接进入型腔及减少毛边的负作用。 （8）在保证塑件质量良好的前提下，浇注系统的断面和长度应尽量取小值，以减少对塑料的占用量，从而减少回收料。9.1主流道设计9.1.1主流道的尺寸根据所选注射机，则主流道小端尺寸为d=注射机喷嘴尺寸+（0.5-1） =4+0.5=4.5mm主流道球面半径为 SR=喷嘴球面半径+（1-2） =12+2=14mm9.1.2主流道衬套形式主流道部分在成

40、型过程中，其小端入口处与注射机喷嘴及一定温度、压力的塑料熔要冷热交换地反复接触，属易损件，对材料要求较高，因而模具的主流道部分常设计成可拆卸更换的衬套式（俗称浇口套）。主流道衬套的形式有两种：一是主流道衬套与定位圈设计成整体式，一般用于小型模具；二是主流道衬套与定位圈设计成两个零件，然后配合在固定在模板上。浇口套的作用： 使模具安装时进入定位孔方便而在注塑机上很好的定位并与注塑机喷嘴孔吻合，并能经受塑料的反压力，不致被推出模具。 作为浇注系统的主流道，将料筒的塑料过渡到模具内，保证料流有力畅通的到达型腔，在注射过程中不应有塑料溢出，同时保证主流道凝料脱出方便。主流道长度取40mm，材料采用T1

41、0A钢，热处理淬火后表面硬度为53HRC-57HRC。9.2分流道设计分流道是指主流道与浇口之间的通道。其作用是使熔融塑料过和转向。分流道设计要求：一是使流道尽快充满型腔，在流道内的压力损失和热量损失小；二是将塑料熔体均衡的分配到各个型腔；三是回料量小。9.2.1分流道布置形式 分流道应能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态，使塑件熔体尽快的经分流道均衡的分配到各个型腔，因此采用平衡式分流道。9.2.2分流道的表面粗糙度分流道的表面粗糙度Ra并不要求很低，一般取0.8-1.6，在此取1.69.2.3分流道的形状常用的流道截面形状有圆形、梯形、U形、半圆形和矩形等，在设计中，要减少流道内的压力

42、损失，就希望流道截面积大，要减少散热损失，又希望面积小，故可用流到的截面积与其周长之比（水力半径R）8来表示分流道的流道效率，其比值越大，表明流道的效率越高，也就表明流道和流道璧的接触少，阻力小，流通能力强，压力损失小，散热少。各种流道截面形状的效率见图3.6。图3.6 分流道的截面形状 从图中可以看出，圆形截面的水力半径最大，矩形截面的水力半径值最小,但圆形截面需开设在分型面两侧，且对应两部分必须吻合，加工比较困难。梯形截面水力半径值不太小，加工容易，因此是最常用的形式。为了便于机械加工及凝料脱模，本设计的分流道设置在分型面上定模一侧，截面形状采用加工工艺性比较好的梯形截面。9.2.4分流道

43、的尺寸设计流道长度宜短，因为长的流道不但会造成压力损失，不利于生产，同时也浪费材料；但是过短，产品的残余应力增大，并且容易产生飞边。由于流道设计简单，根据两个型腔的结构设计，分流道较短，故设计时尽量选小一点的，单边分流长度=10mm。 分流道的直径过大，不仅浪费材料，而且冷却时间增长，成型周期也随之增长，造成成本上的浪费；流道的直径过小，材料的流动阻力大，易造成填充不足，或者必须增加注射压力才能填充。因为该塑件的壁厚为2mm，重量为20.98g<200g，故根据以下公式计算流道直径： D= 式中 ： D分流道直径(mm)； W产品质量（g）； L流道长度(mm)；故流道直径 D =2.2

44、mm9.3浇口的设计浇口是指连接分流道和型腔的进料通道，它是浇注系统中截面尺寸最小且长度最短的部分。浇口的作用表现为：塑料熔体通过浇口时剪切速率增高，粘度降低，有利于充型；同时熔体的内摩擦加剧，使料流的温度升高、粘度降低，从而提高了塑料的流动性，有利于充型；另外在注射过程中，塑料充型后在浇口处及时凝固，防止熔体的倒流；成型后也便于塑件与整个浇注系统的分离。浇口的尺寸过小会使压力损失增大，冷凝加快，补缩困难；浇口的尺寸过大，浇口周围产生过剩的残余应力，导致产品变形或破裂，且浇口的去除困难等。 一般来说，浇口位置选择要遵循以下原则： （1）浇口位置的设置应使塑料熔体填充型腔的流程最短、料流变向最少

45、。 （2）浇口位置的设置应有利于排气和补缩。如果塑件壁厚相差较大，应将浇口设在厚壁处，有利于补缩，可避免缩孔、凹痕产生。 （3）浇口位置的设置应减少或避免产生熔接痕、提高熔接痕的强度。熔接痕是充型时前端较冷的料流在型腔中的对接部位，它的存在会降低塑件的强度。 （4）浇口位置的选择要避免塑件变形。 （5）浇口位置的设置应避免引起熔体破裂。 （6）浇口位置的设置应防止型芯变形。 （7）浇口位置的设置应考虑塑件的外观。浇口的种类分为:直接浇口、侧浇口、点浇口、潜伏浇口、耳形浇口等。该塑件要求颜色均匀一致，无黑点、杂质等缺陷，表面质量要求较高，采用一模两腔注射，为便于调整充模时采用侧浇口。开设在模具的

46、分型面上，去浇口方便，残留痕迹小；熔体流速高；翘曲变形比直接浇口小，其截面形状简单，易于加工，便于试模后修正。9.3.1 计算侧浇口的深度 根据塑料注射模结构与设计侧浇口的深度h计算公式 得 h=n t=0.7×2=1.4mm式中 t是塑件的厚度； n是塑料成型系数，对于ABS材料，其成型系数n=0.7。在工厂进行设计时，浇口深度常常先取小值，以便今后在试模的时候可以调整，并根据塑料注射模结构与设计 中推荐的ABS侧浇口的厚度为1.21.4mm，故此处的深度取1.3mm。9.3.2计算侧浇口的宽度 B=4.8mm5mm 其公式中: A为凹模内表面的面积 A=20856.87×

47、;2=41713.74mm n是塑料成型系数，对于ABS其n=0.79.3.3侧浇口的长度计算 根据塑料注射模结构与设计可得侧浇口的长度一般选用0.50.75mm，这里取1mm9.4冷料穴的设计9.4.1主流道冷料穴 如图所示：采用半球形、并采用球形头拉料杆，该拉料杆固定在动模固定板上，开模时利用凝料对球头的包紧力使主流道凝料从主流道衬套中脱出。9.4.2分流道冷料穴在分流道端部加长5mm作分流道冷料穴 第十章 排气系统的设计为了在注射成型过程中将型腔内原有的空气和塑料熔体中逸出的气体排出，在模具分型处常开设排气槽。当型腔内的排气量不大时，可直接利用分型面之间的间隙自然排气，也可利用模具的推杆

48、与配合孔之间的活动间隙排气。通常，选择排气槽的开设位置时，应遵循以下原则：1）排气口不能正对操作者，以防熔料喷出而发生工伤事故；2）最好开设在分型面上，如果产生飞边易随塑件脱出；3）最好设在凹模上，以便于模具加工和清模方便；4）开设在塑料熔体最后才能填充的模腔部位，如流道或冷料穴的终端；5）开设在靠近嵌件和制件壁最薄处，因为这样的部位最容易形成熔接痕；6）若型腔最后充满部位不在分型面上，其附近又无可供排气的推杆或活动的型心时，可在型腔相应部位镶嵌烧结的多孔金属块，以供排气；7）高速注射薄壁型制件时，排气槽设在浇口附近，可使气体连续排出。此设计是利用分型面之间的间隙排气和利用推杆与配合孔之间的活

49、动间隙排气的。第十一章 冷却系统的设计11.1冷却回路的尺寸确定冷却回路所需的总面积计算冷却回路所需总表面积可按下式计算由文献1 式中 -冷却回路总表面积， -单位时间内注入模具中树脂的质量， -单位质量树脂在模具内释放的热量， -冷却水的表面传热系数， -模具成形表面的温度，; - 冷却水的平均温度， 。 由文献1，=4.2，冷却水的表面传热系数可用下式计算 式中 -冷却水的表面传热系数，; -冷却水在该温度下的密度， -冷却水的流速，; -冷却水孔直径,-与冷却水温度有关的物理系数11.2冷却回路的总长度的计算冷却回路总长度可用下式计算 式中 -冷却回路总长度，; -冷却回路总表面积，;

50、-冷却水孔直径，。平均壁厚为2mm时，水孔直径可取1014mm。本模具取10mm 。11.3冷却水体积流量的计算假如塑料树脂在模内释放的热量全部由冷却水传导的话，即忽略其他传热因素，那么模具所需的冷却水体积流量则可用下式计算 式中 -冷却水体积流量，; -单位时间注射入模具内的树脂质量，; -单位质量树脂在模具内释放的热量，; -冷却水比热容，; -冷却水的密度， -冷却水出口处温度， -冷却水入口处温度， 第十二章 注塑机参数校核12.1最大注射量校核注射机的最大注塑量应大于制品的重量或体积（包括流道及流口凝料和飞边），通常注塑机的实际注塑量最好在注塑机的最大注塑量80%，由文献2 所以，选

51、用的注塑机最大注塑量应 式中注塑机的最大注塑量：单位 注塑机的体积，单位 该产品：V塑件=39.96 浇注系统体积，单位 该产品：=11.988故 确定的注塑机注塑量为：65。所以，满足要求。12.2锁模力校核 由文献2得：>注射时型腔内注射的压力，它与塑料品种和塑件有关塑件和浇注系统在分型面上的投影面之和：计算为8100mm2注塑机的额定锁模力 故 = 所以选定的注塑机为：900（KN） 满足条件12.3模具与注塑机安装部分相关尺寸校核由文献2得：模具长宽拉杆间距模具的长宽为注塑机拉杆间距12.4模具闭合高度校核 由文献2得：模具实际厚度H模=245mm 注塑机最小闭合厚度H最小=20

52、0 mm即 H模H最小 故满足要求12.5开模行程校核我们所选的注塑机的最大行程与模具厚度有关，故注塑机的开模行程应满足下式：由文献2得 > 因为 H1推出距离 单位mmH2包括注射系统在内的塑件高度 单位mmS机注射机最大开模行程故 满足要求 第十三章 塑料注射模具技术要求及总装技术要求13.1零件的技术要求塑料注射模具应优先按GB/T12555.190和GB4169.111选用标准模架和标准件。模具成形零件 材料和热处理要求，优先按下表内容选用。表9.1 模具成形零件优先选用材料和热处理硬度参数2零件名称模具材料热处理硬度牌号标准号HBSHRC型腔、型芯定模镶件、动模镶件、活动镶件45GB69921626040454CrGB