外壳零件注塑模具设计(含cad图纸和word说明书+三维模型)
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模具设计与制造技能训练设计说明书设 计 题 目 ：设 计 者：班 级：指 导 教 师：哈尔滨理工大学2013年 12 月 26 日摘 要一个国家工业水平的高低，在很大程度上取决于模具工业发展的水平。模具工业的发展水平，是一个国家工业水平的重要标志之一。注塑模具是指用于成型塑料制件的模具。设计塑料模时，确定了模具结构之後即可对模具的各部分进行详细设计，即确定各模板和零件的尺寸，型腔和型芯尺寸等。这时将涉及有关材料收缩率等主要的设计参数。因而只有具体地掌握成形塑料的收缩率才能确定型腔各部分的尺寸。即使所选模具结构正确，但所用参数不当，就不可能生产出品质合格的塑件。本文介绍了童心吸水水杯杯盖的注塑模设计。首先对塑件制品进行工艺分析与研究。其次，进行分型面的选择，浇口的设计，决定模具采用三板式结构，水路冷却，结构简单，耐用，便于加工部件，生产效率高。利用推板对制品进行强制脱模。对模具的各个零件进行了设计与计算以及强度的校核。最后对模具材料的选择、使用与保养作了几点说明。关键字：注射模具，型腔，型芯目 录摘 要II目 录III第1章 前言1第2章 塑件的工艺分析22.1塑件的工艺性分析22.2塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析42.2.1结构分析42.2.2尺寸精度分析42.2.3表面质量分析42.3 计算塑件需要的锁模力42.4 注塑机的初选5第3章 分型面选择和浇注系统设计73.1 注射模具分型面的选择73.1.1 分型面的基本形式73.1.2 分型面选择的基本原则73.1.3 分型面的选择73.2 浇注系统形式和绕口的设计83.2.1 主流道设计83.2.2 浇口设计123.2.3 浇口的选用与排气系统123.2.4 排气设计123.2.5 浇口位置的选择143.3 冷料穴的设计14第4章 成型零件设计与模架的确定154.1 成型零件的结构设计164.2模架的确定19第5章 导向与定位机构22第6章 顶出系统设计246.1 脱模力的计算256.2 推杆脱模机构256.3 合模导向机构的设计26第7章 模具调试287.1 试模287.2 装模287.3 试模287.3.1 制件质量方面287.3.2 模具性能方面29结束语30致 谢31参 考 文 献32第1章 前言本说明书为机械类塑料模注射模具设计说明书，是根据塑料模具设计手册上的设计过程及相关工艺编写的。本说明书的内容包括：毕业设计任务书，毕业设计指导书，毕业设计说明书，毕业设计体会，参考文献等。编写本说明书时，力求符合设计步骤，详细说明了塑料注射模具设计方法，以及各种参数的具体计算方法，如塑件的成型工艺，塑料脱模机构的设计。本说明书在编写过程中，得到有张蓉老师和相关同学的大力支持和热情帮助，在此谨以致意。由于本人设计水平有限，在设计过程中难免有错误之处，敬请各位老师批评指正。33第2章 塑件的工艺分析该塑件是外壳产品，其零件图如图所示。生产类型为大批量生产。图2.1 外壳图2.1塑件的工艺性分析（1）塑件的原材料分析化学名称：尼龙1010、聚奎二栈奎二胺及纤维英文名称：PA from Sebacicdiamine and sebacic acid比重：1.041.05g/cm 成型收缩率(%)：1.01.5尼龙(Nylon,Polyamide,简称PA)是指由聚酰胺类树脂构成的塑料。此类树脂可由二元胺与二元酸通过缩聚制得，也可由氨基酸脱水后形成的内酰胺通过开环聚合制得，与PS、PE、PP等不同，PA不随受热温度的升高而逐渐软化，而是在一个靠近熔点的窄的温度范围内软化，熔点很明显，熔 点：215-225。温度一旦达到就出现流动。尼龙类工程塑料外观上都呈现为角质、韧性、表层光亮、白色（或乳白色）或微黄色、透明或半透明的结晶性树脂，它容易被著成任一种颜色。作为工程塑料的尼龙分子量一般为1.5-3万。它们的密度均稍大于1，密 度：1.14-1.15gcm3。拉伸强度： 600Mpa。伸 长 率： 30%。弯曲强度： 90.0Mpa 。缺口冲击强度：(KJm2) 5。尼龙的收缩率为1%2%. 需注意成型后吸湿的尺寸变化。吸水率 100% 相对吸湿饱和时能吸8%.使用温度可40105之间。熔 点：215-225。合適壁厚2-3.5mm. PA的机械性能中如抗拉抗压强度随温度和吸湿量而改变，所以水相对是PA的增塑剂，加入玻纤后，其抗拉抗压强度可提高2倍左右，耐温能力也相应提高，PA本身的耐磨能力非常高，所以可在无润滑下不停操作，如想得到特別的润滑效果，可在PA中加入硫化物。尼龙主要用于汽车工业,电气电子工业,交通运输业,机械制造工业,电线电缆通讯业,薄膜及日常用品.制造各种轴承,齿轮,圆齿轮、凸轮、伞齿轮、输油管,储油器,保护罩,支撑架,车轮罩盖,导流板,风扇,空气过滤器外壳,散热器水室,制动管,发动机罩,车门把手.轴承、齿轮、滑轮泵叶轮、叶片、高压密封圈、垫、阀座、衬套、输油管、贮油器、绳索、传动带、砂轮胶粘剂、电池箱、电器线圈、电缆接头各种滚子、滑轮、泵叶轮、风扇叶片、蜗轮、推进器、螺钉、螺母、耐油密封垫片、耐油容器、外壳、软管、电缆护套、剪切机、滑轮套、牛头刨床滑块、电磁分配阀座、冷陈设备、衬垫、轴承保持架、汽车和拖拉机上各种输油管、活塞、绳索、传动皮带，纺织机械工业设备零雾料，以及日用品和包装薄膜等。等。还有包装用带、食品用薄膜（熟食用的高温薄膜和清凉饮料用的低温薄膜）的产量也相当大PA1010塑件的注射成型工艺参数（表）工艺参数内容工艺参数内容预热和干燥温度1216成型时间/s注射时间2090时间4h保压时间05料筒温度/后段190210冷却时间20120中段200220总周期45220前段210230螺杆转速/(r/min)48喷嘴温度/220210 后处理方法油、水、盐模具温度/4080温度/1690100注射压力/MPa40100时间/h4保压压力收缩程度较高，需要长时间对制品进行保压，尺寸精度是关键因素，约为注射压力的3060背压520mpa（50200bar）；背压太低的地方易造成制品重量和色散不均注射速度对薄壁包装容器需要高注射速度，中等注射速度往往比较适用于其它类的塑料制品螺杆转速高螺杆转速（线速度为1.3m/s）是允许的，只要满足冷却时间结束前就完成塑化过程就可以；螺杆的扭矩要求为低塑件精度要求,塑件工作要求不高，故选普通精度：级2.2塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析2.2.1结构分析从零件图上分析，该零件总体形状为盘形。因此,模具设计,该零件属于中等复杂程度.2.2.2尺寸精度分析从塑件的壁厚上来看,壁厚最大处为3mm,壁厚均匀,，在制件的转角处设计圆角，防止在此处出现缺陷，由于制件的尺尺寸中等。2.2.3表面质量分析该零件的表面除要求没有缺陷毛刺，内部不得有杂质外，没有什么特别的表面质量要求，故比较容易实现。综上分析可以看出,注塑时在工艺控制得较好的情况下,零件的成型要求可以得到保证.2.3 计算塑件需要的锁模力计算塑件的质量是为了选用注塑机及确定模具型腔数。计算塑件的体积：V=9907mm计算塑件的质量：根据设计手册可查得密度为=1.06kg/dm塑件质量：M=V50g(通过3D软件测量得到)2.4 注塑机的初选由塑料制件尺寸计算，其成型零件体积约为9907mm3固出选XS-ZS-22柱塞卧式注射机其主要参数为：额定注射量 30，20cm3注射压力 75，117MP柱塞直径 25*2，20*2mm注射行程 130mm合模力 250KN最大合模行程 160mm模具最大厚度 180mm模具最小厚度 60mm动，定模固定板尺寸 250*280mm拉杆空间 235mm 锁模力公式如下：其中：p作用于模面的压力kg; q型腔内塑料压力kg/cm2，取经验值=200400kg/cm2F-制件在分型面上的最大投影面积cm2F=1/4(75.42-42.62) =3038.3mm2=30.38cm2P=400*30.38=12152kg=125.152kn250kn则锁模力满足要求。第3章 分型面选择和浇注系统设计3.1 注射模具分型面的选择3.1.1 分型面的基本形式分型面的形式由塑料的具体情况而定，但大体上有平面式分型面、阶梯式分型面、斜面式分型面、曲面式分型面、综合式分型面。3.1.2 分型面选择的基本原则选择分型面的基本原则：（1）保持塑料外观整洁；（2）分型面应有利于排气；（3）应考虑开模是塑料留在动模一侧；（4）应容易保证塑件的精度要求；（5）分型面应力求简单适用并易于加工；（6）考虑侧向分型面与主分型面的协调；（7）分型面应与成型设备的参数相适应；（8）考虑脱模斜度的影响11。3.1.3 分型面的选择如何确定分型面，需要考虑的因素比较复杂。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较，从几种方案中优选出较为合理的方案。选择分型面时一般应遵循以下几项原则：（1）分型面应选在塑件外形最大轮廓处。（2）便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边。（3）保证塑件的精度要求。（4）满足塑件的外观质量要求。（5）便于模具加工制造。（6）对成型面积的影响。（7）对排气效果的影响。（8）对侧向抽芯的影响。其中最重要的是便于模具加工制造和便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边。为了便于模具加工制造，应尽是选择平直分型面工易于加工的分型面,所以此次在零件最大圆处设分型面在运动时成型零件在动模部分这样便于下一步的脱模。具体位置如下图3.1： 图3.1 工件分型面所以取A-A分型面。3.2 浇注系统形式和绕口的设计3.2.1 主流道设计（1）主流道尺寸主流道是一端与注射机喷嘴相接触，另一端与分流道相连的一段带有锥度的流动通道。主流道小端尺寸为3.5 mm4mm。（2）主流道衬套的形式主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，属易损件，对材料要求较严，因而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式，以便有效的选用优质钢材单独进行加工和热处理。主流道衬套结构如图3.2。 图3.2主流道衬套结构 （3）主流道衬套的固定因为采用的有交口套，所以用定位圈配合固定在模具的面板上。定位圈也是标准件，外径为120mm，内径35mm。具体固定形式如下图3.3所示： 图3.3主流道衬套固定结构（4）分流道设计在多型腔或单型腔多浇口（塑件尺寸大）时应设置分流道，分流道是指主流道末端与浇口之间这一段塑料熔体的流动通道。它是浇注系统中熔融状态的塑料由主流道流入型腔前，通过截面积的变化及流向变换以获得平稳流态的过渡段。因此分流道设计应满足良好的压力传递和保持理想的充填状态，并在流动过程中压力损失尽可能小，能将塑料熔体均衡地分配到各个型腔。为了便于加工及凝料脱模，分流道大多设置在分型面上，分流道截面形状一般为圆形梯形U形半圆形及矩形等，工程设计中常采用梯形截面加工工艺性好，且塑料熔体的热量散失流动阻力均不大，一般采用下面的经验公式可确定其截面尺寸：式中 B梯形大底边的宽度（mm）m塑件的重量（g）L分流道的长度（mm）H梯形的高度（mm）梯形的侧面斜角a常取50150，在应用式（式1）时应注意它的适用范围，即塑件厚度在3.2mm以下，重量小于200g，且计算结果在3.2mm9.5mm范围内才合理。梯形的侧面斜角a常取50150，在应用式（式1）时应注意它的适用范围，即塑件厚度在3.2mm以下，重量小于200g，且计算结果在3.2mm9.5mm范围内才合理。本电动机绝缘胶架的体积为约9907mm3，质量大约11.8g，分流道的长度预计设计成20mm长,所以： B=0.2654*11.81/2201/41.93 取B为6mm H=2/3*6=4mm梯形小底边宽度取6mm，其侧边与垂直于分型面的方向约成14.40。(5) 分流道长度分流道要尽可能短，且少弯折，便于注射成型过程中最经济地使用原料和注射机的能耗，减少压力损失和热量损失。将分流道设计成直的，总长20mm。(6) 分流道的表面粗糙度由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有中心部位的塑料熔体的流动状态较为理想，因面分流道的内表面粗糙度Ra并不要求很低，一般取1.6m左右既可，这样表面稍不光滑，有助于塑料熔体的外层冷却皮层固定，从而与中心部位的熔体之间产生一定的速度差，以保证熔体流动时具有适宜的剪切速率和剪切热。实际加工时，用铣床铣出流道后，少为省一下模，省掉加工纹理就行了。（省模：制造模具的一道很重要的工序，一般配备了专业的省模女工，即用打磨机，沙纸，油石等打磨工具将模具型腔表面磨光，磨亮，降低型腔表面粗糙度。）3.2.2 浇口设计浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的通道，除直接浇口外，它是浇注系统中截面最小的部分，但却是浇注系统的关键部分，浇口的位置、形状及尺寸对塑件性能和质量的影响很大。3.2.3 浇口的选用与排气系统浇口可分为限制性和非限制性浇口两种。我们将采用限制性浇口。限制性浇口一方面通过截面积的突然变化，使分流道输送来的塑料熔体的流速产生加速度，提高剪切速率，使其成为理想的流动状态，迅速面均衡地充满型腔，另一方面改善塑料熔体进入型腔时的流动特性，调节浇口尺寸，可使多型腔同时充满，可控制填充时间、冷却时间及塑件表面质量，同时还起着封闭型腔防止塑料熔体倒流，并便于浇口凝料与塑件分离的作用。在这里我们选择轮辐浇口，轮辐浇口是在内侧开设的环行浇口的基础上加以改进的，由圆周进料改为几段小圆弧进料，浇口尺寸与侧浇口类似。这样浇口凝料易于去处且用料也有所减少，这列类浇口在生产中比环行浇口应用广泛。3.2.4 排气设计在塑料熔体填充注射模腔过程中，模腔内除了原有的空气外，还有塑料含有的水分在注射温度下蒸发而形成的水蒸汽，塑料局部分解产生的低分子挥发气体，塑料助剂挥发（或化学反应）所产生的气体以及热固性塑料交联硬化释放的气体等；这些气体如果不能被熔融塑料顺利地排出模腔，将在制件上形成气孔，接缝，表面轮廓不清，不能完全充满型腔，同时，还会因为气体被压缩而产生的高温灼伤制件，使之产生焦痕，色泽不佳等缺陷。模具的排气可以利用排气槽排气，分型面排气，利用型芯，推杆，镶件等的间隙排气。PP料推荐的排气槽深度为0.02。排气设计原则：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； 若制件具有高深的型腔，那么在脱模时需要对模具设置引气系统，那是因为制件表面与型心表面之间在脱模过程中形成真空，难于脱模，制件容易变形或损坏。热固性塑料制件在型腔内的收缩小，特别是不采用镶拼结构的深型腔，在开模时空气无法进入型腔与制件之间，使制件附粘在型腔的情况比热塑性制件更甚，因此，必须引入引气系统。3.2.5 浇口位置的选择模具设计时，浇口的位置及尺寸要求比较严格，初步试模后还需进一步修改浇口尺寸，无论采用何种浇口，其开设位置对塑件成型性能及质量影响很大，因此合理选择浇口的开设位置是提高质量的重要环节，同时浇口位置的不同还影响模具结构。总之要使塑件具有良好的性能与外表，一定要认真考虑浇口位置的选择，通常要考虑以下几项原则：（1）尽量缩短流动距离。（2）浇口应开设在塑件壁厚最大处。（3）必须尽量减少熔接痕。（4）应有利于型腔中气体排出。（5）考虑分子定向影响。（6）避免产生喷射和蠕动。（7）浇口处避免弯曲和受冲击载荷。（8）注意对外观质量的影响。根据本塑件的特征，综合考虑以上几项原则，在型腔设计两个进浇点。3.3 冷料穴的设计在完成一次注射循环的间隔，考虑到注射机喷嘴和主流道入口这一小段熔体因辐射散热而低于所要求的塑料熔体的温度，从喷嘴端部到注射机料筒以内约10mm25mm的深度有个温度逐渐升高的区域，这时才达到正常的塑料熔体温度。位于这一区域内的塑料的流动性能及成型性能不佳，如果这里温度相对较低的冷料进入型腔，便会产生次品。为克服这一现象的影响，用一个井穴将主流道延长以接收冷料，防止冷料进入浇注系统的流道和型腔，把这一用来容纳注射间隔所产生的冷料的井穴称为冷料穴。冷料穴一般开设在主流道对面的动模板上（也即塑料流动的转向处），其标称直径与主流道大端直径相同或略大一些，深度约为直径的11.5倍，最终要保证冷料的体积小于冷料穴的体积，冷料穴有六种形式，常用的是端部为Z字形和拉料杆的形式，具体要根据塑料性能合理选用。本模具中的冷料穴的具体位置在主流道末端。第4章 成型零件设计与模架的确定模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件称为成型零件，包括凹模、型芯、镶块、成型杆和成型环等。成型零件工作时，直接与塑料接触，塑料熔体的高压、料流的冲刷，脱模时与塑件间还发生摩擦。因此，成型零件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，此外，成型零件还要求结构合理，有较高的强度、刚度及较好的耐磨性能。设计成型零件时，应根据塑料的特性和塑件的结构及使用要求，确定型腔的总体结构，选择分型面和浇口位置，确定脱模方式、排气部位等，然后根据成型零件的加工、热处理、装配等要求进行成型零件结构设计，计算成型零件的工作尺寸，对关键的成型零件进行强度和刚度校核。4.1 成型零件的结构设计成型零件的工作尺寸是指凹模和凸模直接构成塑件的尺寸。凹、凸模工作尺寸的精度直接影响塑件的精度。该塑件有需要配合的地方，所以对尺寸的要求比较高，成型零件工作尺寸计算方法一般有两种：一种是平均值法，即按平均收缩率、平均制造公差和平均磨损量进行计算；另一种是按极限收缩率、极限制造公差和磨损量进行计算；前一种方法简便，但不适合精密塑件的模具设计，后一种复杂，但能较好的保证尺寸精度。本设计采用平均值法。（1）凹凸模工作尺寸计算凹模是成型塑件外形的模具零件，其工作尺寸属包容尺寸，在使用过程中凹模的磨损会使包容尺寸逐渐变大。因此，为了使得模具的磨损留有修模的余地，以及装配的需要，在设计模具时，包容尺寸尽量取下限尺寸，尺寸公差取上偏差。（a）凹模径向尺寸的计算 L1=(1+k)L塑 =(1+0.003)77.60.46 =77.4878 mm式中 L塑塑料件外行公称尺寸； k塑件的平均收缩率1.55.0%； 塑件的尺寸公差值；模塑件尺寸公差表取MT6级； 模具制造公差，取塑件相应尺寸公差的1/31/6，=； L2=(1+k)L塑 =(1+0.003) 70.60.46 =70.4668mm L3=(1+k)L塑 =(1+0.003)4.80.045 =4.781mm L4=(1+k)L塑 =(1+0.003) 1.50.034 =1.497mm 式中 L1以77.6加工时凹模的径向尺寸； L以70.6加工时凹模的径向尺寸； L3以4.8加工时凹模的径向尺寸；L4以1.5加工时凹模的径向尺寸；（b）凹模深度尺寸的计算： H1=(1+k)H塑0 =(1+0.003)30.034 =2.986 mm H2=(1+k)H塑0 =(1+0.003)12.70.11 =12.6647 mm 式中 H塑塑件的高度尺寸； H1塑件的高度尺寸为3时尺寸； H2塑件的高度尺寸为12.7时尺寸。 （2）凸模工作尺寸的计算凸模是成型塑件外形的，其工作尺寸属被包容尺寸，在使用过程中凸摸的磨损会使被包容尺寸变小。因此，为了使得模具的磨损留有修模的余地，以及装配的需要，在设计模具时，被包容尺寸尽量取上限尺寸，尺寸公差取下偏差。（a）凸模径向尺寸的计算： L1=(1+ k) L塑+ =(1+0.003)4.8+0.045 =4.848 mm 式中 L1以4.8加工时凸模的径向尺寸； L2=(1+ k) L塑+ =(1+0.003)6.8+0.072 =6.8744 mm 式中 L2以6.8加工时凸模的径向尺寸。 L3=(1+ k) L塑+ =(1+0.003)1+0.024 =1.021 mm 式中 L3以1加工时凸模的径向尺寸。 （b）凸模高度尺寸的计算： H=(1+k) H塑+ =(1+0.003)9.55+0.072 =6.62665 mm 式中 H凹模深度减去塑件壁厚型芯的理论高度。（3）中心距尺寸的计算模具上中心距尺寸与制品上中心距的公差标注均采用双向等值公差和表示。此外，在中心距尺寸的计算中不考虑磨损量。 L=(1+ S) L =(1+0.005)18 =18.10.09mm 式中 L模具中心距尺寸； L塑件中心距尺寸，L=18mm4.2模架的确定在注塑成型过程中，型腔主要承受塑料熔体的压力，因此模具型腔应该具有足够的强度和刚度。如果型腔壁厚和底版的厚度不够，当型腔中产生的内应力超过型腔材料本身的许用应力时，型腔将导致塑性变形，甚至开裂。与此同时，若刚度不足将导致过大的弹性变形，从而产生型腔向外膨胀或溢料间隙。因此，有必要对型腔进行强度和刚度的计算，尤其对重要的，精度要求高的大型塑件的型腔，不能仅凭经验确定。根据大型模具按刚度条件设计，按强度校核；小型模具按强度条件设计，按刚度校核原则：圆行侧壁厚度计算公式： S=r(E/rp-+1)/ (E/rp-1)1/2-1 =(E()+0.75rp)/(E()-1.25rp)1/2-1 =（2.1*105*0.04+0.75*75*37.7）/（2.1*105*0.04-1.25*75*37.7）1/2-1 =1.3384072式中 ：S-型腔侧壁厚度（mm）； r-型腔半径；37.7 mm p-型腔所受的压力；75 MP E-模具材料的弹性模量，E碳钢取2.110； -模具材料的泊松比； -模具材料的许用应力。（0.0250.04mm）底板厚度计算公式：h=(0.1785Pr4/E) 1/3=(0.175*75*37.74/2.1*105*0.04)1/3=52.52mm 型腔压力，取75MP；E模具材料的弹性模量（MP），E取2.110；刚度条件，即允许变形量(mm)，0.025mm0.04mm取=0.04；注塑模模架国家标准有两个，即GB/T125561990塑料注射模中小型模架及其技术条件和GB/T125551990塑料注射模大型模架。前者适用于模板尺寸为BL560mm900mm；后者的模板尺寸BL为（630mm630mm）（1250mm2000mm）。由于塑料模具的蓬勃发展，现在在全国的部分地区形成了自己的标准，该设计采用龙记标准模架。模具高度尺寸的确定各块板的厚度已经标准化，所需要的只是选择，如何选择合理的厚度，这里有两个尺寸需要注意：凸模底板厚度和凹模底板厚度；在注射成型时型腔中有很大的成型压力，当塑件和凝料在分型面上的投影面积很大时，若凸模底板厚度不够，则极有可能使模架发生变形或者破坏，所以凸模底板厚度尺寸需要校核才能确定，厚度满足52.52可满足要求，为了安全，取底板厚度为52.52mm。凹模的底板因为是与注塑机的工作台接触的，所受的力传递到工作台上，所以凹模底板的厚度同样只要留有走冷却系统的空间就可以，该设计取凹模底板厚度为30 mm。具体尺寸如下定模坐板厚度：A=30mm中间 板 厚度：B=20mm型腔 板 厚度：C=30mm模 板：16.*240 mm推 板：76*140mm动 模 座 板：厚度=30mm模具闭合厚度：H=160mm导 柱：d=16mm导 套：d1=16mm 第5章 导向与定位机构注射模的导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种类型。导柱导向机构用于动、定模之间的开合模导向和脱模机构的运动导向。锥面定位机构用于动、定模之间的精密对中定位。导柱：国家标准规定了两种结构形式，分为带头导柱和有肩导柱，大型而长的导柱应开设油槽，内存润滑剂，以减小导柱导向的摩擦。若导柱需要支撑模板的重量，特别对于大型、精密的模具，导柱的直径需要进行强度校核。导套：导套分为直导套和带头导套，直导套装入模板后，应有防止被拔出的结构，带头导柱轴向固定容易。 设计导柱和导套需要注意的事项有：（1）合理布置导柱的位置，导柱中心至模具外缘至少应有一个导柱直径的厚度；导柱不应设在矩形模具四角的危险断面上。通常设在长边离中心线的1/3处最为安全。导柱布置方式常采用等径不对称布置，或不等直径对称布置。（2）导柱工作部分长度应比型芯端面高出6mm8mm，以确保其导向与引导作用。（3）导柱工作部分的配合精度采用H7/f7，低精度时可采取更低的配合要求；导柱固定部分配合精度采用H7/k6；导套外径的配合精度采取H7/k6。配合长度通常取配合直径的1.52倍，其余部分可以扩孔，以减小摩擦，降低加工难度。（4）导柱可以设置在动模或定模，设在动模一边可以保护型芯不受损坏，设在定模一边有利于塑件脱模。详细如图 3.4，图3.5。 图3.4 导柱 图5.1导套第6章 顶出系统设计 注射成型每一循环中，塑件必须准确无误地从模具的凹模或型芯上脱出，完成脱出塑件的装置称为脱模机构，也称顶出机构。脱模机构的设计一般遵循以下原则：（1）塑件滞留于动模边，以便借助于开模力驱动脱模装置，完成脱模动作。（2）由于塑件收缩时包紧型芯，因此推出力作用点尽量靠近型芯，同时推出力应施于塑件刚性和强度最大的部位。（3）结构合理可靠，便于制造和维护。本设计使用简单的推杆脱模机构，因为该塑件的分型面简单，结构也不复杂，采用推简单的脱模机构可以简化模具结构，给制造和维护带来方便。在对脱模机构做说明之前，需要对脱模力做个简单的计算。6.1 脱模力的计算塑件在模具中冷却定型时，由于体积收缩，其尺寸逐渐减小，而将型心包紧，在塑件脱模时，必须克服这个力，这就是脱模力的计算。影响脱模力的因素有很多，如塑料的收缩率，机构本身的摩擦力，塑料和制件的黏附力以及成型工艺条件等，因此很难用一个公式准确计算，一般采用经验值；脱模力等于1/101/20的锁模力，即12.5152 kn6.2526kn。6.2 推杆脱模机构推杆脱模机构是最简单、最常用的一种形式，具有制造简单、更换方便、推出效果好等特点。推杆直接与塑件接触，开模后将塑件推出。推杆的截面形状；可分为圆形，方形或椭圆形等其它形状，根据塑件的推出部位而定，最常用的截面形状为圆形；推杆又分为普通推杆和成型推杆两种，前者只是起到将塑件推出的作用，后者不仅如此还能参与局部成型，所以，推杆的使用是非常灵活的。（1）推杆尺寸计算：本设计采用的是推杆推出，在求出脱模力的前提下可以对推杆做出初步的直径预算并进行强度校核。本设计采用的是方形推杆，并在制件的三个凸爪处设置的固方形推杆的尺寸即为动模凹模尺寸。（2）推杆的固定形式：推杆的固定形式有多种，但最常用的是推杆在固定板中的形式，此外还有螺钉紧固等形式。（3）推出机构的导向：当推杆较细或推杆数量较多时，为了防止因塑件反阻力不均匀而导致推杆固定板扭曲或倾斜折断推杆或发生运动卡滞现象，需要在推出机构中设置导向零件，一般称为推板导柱。（4）推出机构的复位：脱模机构完成塑件的顶出后，为进行下一个循环必须回复到初始位置，目前常用的复位形式主要有复位杆复位和弹簧复位。本设计采用弹簧复位机构，弹簧复位机构是一种最简单的复位方式。推出时弹簧被压缩，而合模时弹簧的回力就将推出机构复位。（5）推杆与模体的配合：推杆和模体的配合性质一般为H8/f7或H7/f7，配合 间隙值以熔料不溢料为标准。配合长度一般为直径的1.52倍，至少大于10mm，推杆与推杆固定板的孔之间留有足够的间隙，推杆相对于固定板是浮动的，如图3.6所示。 图3.6 推杆6.3 合模导向机构的设计导向机构是塑料模必不可少的，因为模具和模时要求有一定的方向和方位，而导向机构还有定位，导向和承受一定侧压力的作用。本设计采用典型的导柱导套机构，具体如下；注射模的导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种类型。导柱导向机构用于动、定模之间的开合模导向和脱模机构的运动导向。锥面定位机构用于动、定模之间的精密对中定位。导柱：国家标准规定了两种结构形式，分为带头导柱和有肩导柱，大型而长的导柱应开设油槽，内存润滑剂，以减小导柱导向的摩擦。若导柱需要支撑模板的重量，特别对于大型、精密的模具，导柱的直径需要进行强度校核。导套：导套分为直导套和带头导套，直导套装入模板后，应有防止被拔出的结构，带头导柱轴向固定容易。设计导柱和导套需要注意的事项有：（1）合理布置导柱的位置，导柱中心至模具外缘至少应有一个导柱直径的厚度；导柱不应设在矩形模具四角的危险断面上。通常设在长边离中心线的1/3处最为安全。导柱布置方式常采用等径不对称布置，或不等直径对称布置。（2）导柱工作部分长度应比型芯端面高出6mm8 mm，以确保其导向与引导作用。（3）导柱工作部分的配合精度采用H7/f7，低精度时可采取更低的配合要求；导柱固定部分配合精度采用H7/k6；导套外径的配合精度采取H7/k6。配合长度通常取配合直径的1.52倍，其余部分可以扩孔，以减小摩擦，降低加工难度。（4）导柱可以设置在动模或定模，设在动模一边可以保护型芯不受损坏，设在定模一边有利于塑件脱模。根据模具的形状和尺寸，在模具空闲位置开设导套孔和导柱孔其布置原则是必须保证动定模只能按一个方向合模本设计采用2根导柱对角分布的布置方式。第7章 模具调试7.1 试模模具在制造完成之后，必须经过试模验证合格，才能投入使用。试模的目的是为了发现模具设计及制造中的问题，对原模具进行必要的修正。7.2 装模在模具装上注射机以前，应根据图纸的要求对其进行检验，以便及时发现问题，以免装上机后又拆下来。装模时必须注意安全，在可能的情况下尽量整体安装；当模具的定位圈装入注射机上定模板后，用极慢的速度闭模，使动模板将模具轻轻压紧。模具紧固后，慢慢启模，校正顶杆顶出距离。合理的距离应为：当动模板停止后退时，顶杆的位置应调节至模具上的顶出板和动模板之间尚留下不大于5mm的间隙，以防止顶坏模具，而又能顶出制件。为防止制件溢边，又要保证型腔适当的排气，装模时要调节闭模的松紧度，具体要求按实际情况来定。7.3 试模模具安装好之后，便开始试模，看所得的制件是否满足要求。模具是否合格，可按以下项目验收：7.3.1 制件质量方面尺寸，粗糙度符合图纸要求；形状完整无缺，表面光洁平滑，不得产生不允许的各种成型缺陷及弊病；推杆残留的凹痕不得过深，一般不超过0.5mm,不存在推出不良和脱模等不良弊病；飞边不得超过规定的要求；保证制件的质量稳定。7.3.2 模具性能方面各种系统坚固可靠，活动部分灵活平稳，动作互动协调，定位起止保证稳定正常工作，满足成型要求和制件质量及生产效率；脱模性能好，制品流落方向符合设计要求；对成型条件及操作要求不苛刻；各主要的受力零件有足够的强度及刚度；模具安装平稳性好，调整方便，工作安全；加料，取料方便安全；消耗塑料少；配件及附件的使用性能好。根据实际的试模结果，该模具能完全满足以上要求，可以投入使用。结束语通过此课程设计，掌握了模具设计的方法和步骤，并结合具体的零件进行了具体的设计工作，包括确定型腔的数目、选择分型面、确定浇注系统、脱模方式、温度调节系统的设计
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