数控技术毕业论文：电器盒面盖注射模设计

1、湖南信息职业技术学院学生毕业论文题目： 电器盒面盖注射模设计 姓 名 学 号 9 号 系 (部) 机电工程系 专 业 数控技术 指导教师 开题时间 2009.05完成时间 2009.11年 月 日学生姓名论文题目电器盒面盖注射模设计答辩时间与会人员姓名职务（职称）姓名职务（职称）姓名职务（职称）会议记录摘要： 会议主持人： 记 录 人： 年 月 日答辩小组意见评语：评定等级：负责人（签名）： 年 月 日 专家委员会意见评语：评定等级：负责人（签名）： 学院（公章）： 年 月 日学生毕业设计(论文)答辩表湖南信息职业技术学院教务处制湖南信息职业技术学院毕 业 设 计 成 绩 评 定 表学生姓名学

2、号09专业数控技术所属系部机电工程系毕业设计课题电器盒面盖注射模设计评分评语：指导教师（签名） 年 月 日备注注：毕业设计评价等级为 优秀（90100）、良好（8089）、中（7079）、及格（6069）湖南信息职业技术学院教务处制湖南信息职业技术学院毕业设计（论文）任务书学生姓名学号9专业数控所属系部机电工程通信地址邮政编码email地址联系电话号码设计（论文）课题指导教师姓名职 称指导教师工作单位联系方式指导教师所在教研室主任姓名电话电子邮箱开题时间: 完成时间：湖南信息职业技术学院教务处制前 言本次毕业设计课题来源于生活，应用广泛，但成型难度大，模具结构较为复杂，对模具工作人员是一个很好

3、的考验。它能加强对塑料模具成型原理的理解，同时锻炼对塑料成型模具的设计和制造能力。本次设计以注射电器盒面盖注射模具为主线，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。本次设计中得到了老师的指点。同时也非常感谢我学院各位老师的精心教

4、诲。由于实际经验和理论技术有限，设计的错误和不足之处在所难免，希望各位老师批评指正。 设计人： 2009-9-29 摘 要 电器盒面盖注射模采用热嘴结构从产品背面的中心进料既改善了pc 料的流动性，又节约了成型后的浇道凝料还缩短了塑件的成型周期。模具结构利用先复位机构的工作机理实现在定模一侧设置顶出机构顶出注塑成型后的塑件满足了产品的外观质量要求，经产品大批量的生产验证模具结构满足成型工艺要求生产效率高脱模动作可靠，产品质量好。随着社会的发展，人类生活水平的提高。人们对电子产品的要求日益增高，不但要求有的效果，还应有美观大方的外表。设计和制造者都应以人为本，创造人类的视听梦想。 电子产品的材料

5、主要来自塑料，即大部份的零件都是以注塑模的制造。，因此，注塑模在电子业中显得相当重要。 由于电子产品应用前景可观，更新换代较快，也就要求注塑模也应跟上时代发展的步伐。 关键词：电器盒面盖注射模、设计第一章 塑件的成形工艺性分析一、塑件材料的选择及其结构分析：模型结构图1-1、塑件材料的选择：选用pc塑料。、色调：白色。、生产批量：大批量。二、pc塑料分析：化学名称：聚碳酸脂英文名称: polycarbonate 比重:1.18-1.20克/立方厘米 成型收缩率:0.5-0.8% 成型温度：230-320 干燥条件：110-120 8小时 可在 -60120下长期使用。物料性能：冲击强度高，尺寸

6、稳定性好，无色透明，着色性好，电绝缘性、耐腐蚀性、耐磨性好，但自润滑性差，有应力开裂倾向，高温易水解，与其它树脂相溶性差。 适于制作仪表小零件、绝缘透明件和耐冲击零件成型性能：1.无定形料,热稳定性好，成型温度范围宽，流动性差。吸湿小，但对水敏感，须经干燥处理。成型收缩率小，易发生熔融开裂和应力集中，故应严格控制成型条件，塑件须经退火处理。2.熔融温度高，粘度高，大于200g的塑件，宜用加热式的延伸喷嘴。3.冷却速度快，模具浇注系统以粗、短为原则，宜设冷料井，浇口宜取大，模具宜加热。4.料温过低会造成缺料，塑件无光泽，料温过高易溢边，塑件起泡。模温低时收缩率、伸长率、抗冲击强度高，抗弯、抗压、

7、抗张强度低。模温超过120度时塑件冷却慢，易变形粘模。三、结构分析：图 1-1所示为正方形的电器盒面盖产品结构图。其最大截面尺寸为221mm221mm。壁厚为 2.5mm材料为pc塑料颜色为乳白色，产品的表面质量要求无流水纹气泡收缩痕翘曲变形和披锋等外观缺陷，产品的正面有4个可用来安装螺钉的沉头孔位，背面沿方形的对角线设有两条交叉的加强筋以防止这种薄壁型的产品在注塑成型后因收缩产生翘曲变形。对于这种薄壁型的产品，在选择底面作为分型面后，如果采用侧浇口从塑件的一侧进料注射，需要将模具制作成一模二腔的对称布置形式 且在注射填充型腔的过程中其流程较长。而对于流动性较差的 pc塑料而言，在注塑成型的过

8、程中需要有较大的注射压力及较高的模具温度，否则会造成塑件的缺料。同时，侧浇口进料也会造成该产品注射填充的不均匀性，使塑件在注塑成型后表现出明显的取向性。对于截面尺寸为221mm221mm的方型薄壁结构的零件而言，当选择了最大的投影面作为分型面时，由于该零件在分型面上的投影面积较大，会造成锁模困难，并在分型面上产生严重的溢料，因而需要注射机有很大的锁模力。一模二腔的结构不仅使模具的整体尺寸增大 ，而且需要有很大锁模力的注塑机。为此，对该产品而言，采用一模一腔的模具结构可以满足普通注射塑机的锁模力的要求。如采用一模一腔的结构，使熔料在注射的过程中能够平稳均匀地填充，为保证成型后的产品质量，必须在塑

9、件的中心进料。而从中心进料有两种方式，即可选择从产品的正面进料，也可选取从产品的背面进料。当选取从正面进料时，模具必须采用三板模的细水口结构，并对产品成型后的外观质量有一定的影响。因而模具设计时，将浇口选择在产品的背面中心位置。由于产品成型后会留在带有加强筋的背面一侧，因而模具的顶出脱模机构必须设在产品的背面一侧，这一点也正好符合产品外观质量的要求。为此模具的结构需采用从定模一侧顶出塑件的结构形式。第二章 成型设备的选择与模具塑料工艺规程的编制一、模具结构设计及其工作过程1、模具的结构设计：模具结构装配图如图1-2所示。从装配图中可以看出，其模具结构是在传统的结构形式的基础上采用了反向倒装的形

10、式，以实现从定模一侧顶出塑件的结构形式。同时为了解决因pc塑料的流动性较差所带来的进料问题，要求其主流道尽可能短，模具设计时采用了热嘴的进料结构。热嘴的使用，可在注塑成型过程中通过准确地控制其温度，使主流道中的塑料始终保持在熔融状态。既缩短了浇注系统的流程，改善了 pc料的流动性，又节约了成型后浇道系统的凝料同时还可以缩短塑件的成型周期。模具结构中还采用了两个先复位机构的标准件。先复位机构亦称顶板早回机构，主要用于具有侧向分型抽芯机构的模具中 使模具在合模时顶出机构先于滑块复位，以防止滑块下所设置的顶针与滑块在合模时发生干涉现象。在电器盒面盖注射模中，主要是利用先复位机构在开模时产生动力，拉动

11、定模上的顶出机构，顶出成型后留在定模上的塑件。 模具的合模定位是依靠动模型芯镶件和定模型腔镶件的四边上所设置的斜面来实现精确定位的。这种直接在模芯镶件上的定位方式，可保证模具的型腔在合模后获得很高的精确度。由于模具采用了热嘴，改善了熔料的流动性，因而模具的温度可相应降低，以缩短塑件的成型周期。模具的冷却系统是通过在动模型芯镶件和定模型腔镶件内开设循环冷却水道来控制模温的。2、模具工作过程：（1）预烘干-装入料斗-预塑化-注射装置准备注射-注射-保压-冷却-脱模-塑件送下工序（2）清理模具、涂脱模剂-合模-注射3、pc塑料的注射成型工艺参数：（1）注射机：螺杆式（2）螺杆转速（r/min）：30

12、50（选30）（3）预热和干燥：温度（c） 8090 时间 (h) 22.5（4）密度（g/ cm）:1.021.05（5）材料收缩率（）：0.30.8（6）料筒温度（c）：后段 150157 中段 165180 前段 180200（7）喷嘴温度（c）：170180（8）模具温度（c）：5080（9）注射压力（mpa）：70100（10）成形时间（s）：注射时间（min） 2090 高压时间（min） 05 冷却时间（min） 20100 总周期 （min） 50200（11）适应注射机类型：螺杆、柱塞均可（12）后处理：方法 红外线灯、烘箱 温度（） 75 时间（h） 24 4、模具结构装配

13、图：图2-1 模具结构装配图1定模座板 2支撑块 3定模垫板 4导套 5定模板 6导柱 7动模板 8动模座板 9动模型芯镶件 10动模型芯 11定模型腔镶件 12、13、15、16、20、2、22、26、27内六角螺钉 14水嘴 17顶针固定板 18顶板 19支承柱 23热嘴内套 24定位圈 25顶针 28加热管电线 29顶板导套 30顶板导柱 31复位杆 32先复位机构 33热嘴外套（13）工作过程简述：将模具合模后安装到卧式注射机上，调整好成型参数。在一定的注射压力下使塑化的 pc熔料通过热嘴均衡地注入模具型腔中，并将型腔中的气体从定模板和动模板之间的分型面上所开设的排气槽中排出，完成注射

14、过程。在冷却循环系统的作用下，塑件在模腔内冷却固化成型。二、模具结构形式的拟定：一、确定型腔数量及排列方式一般来说，精度要求高的小型塑件和中大型塑件优先采用一模一腔的结构；对于精度要求不高的小型塑件（没有配合精度要求），形状简单，又是大批量生产时，若采用多型腔模具可提供独特的优越条件，使生产效率大为提高。型腔的数目可根据模型的大小情况而定。该塑件对精度要求不高，为低精度塑件，再依据塑件的大小，采用一模两型的模具结构。型腔的排列方式如下图：图2-1 型腔排列方式二、模具结构形式的确定1.多型腔单分型面模具：塑件外观质量要求不高，尺寸精度要求一般的小型塑件，可采用此结构。2.多型腔多分型面模具：塑

15、件外观质量要求高，尺寸精度要求一般的小型塑件，可采用此结构。该塑件外观质量要求不高，是尺寸精度要求较低的小型塑件，因此可采用多型腔单分型面的设计。从塑件上容易看出模具的分型面位置、摧出机构的设置以及浇口的位置。分型面为单分型面垂直分型。最常用的浇口形式有：第一是侧浇口。这种浇口形式注射工艺工人比较熟悉，在制造上加工比较方便，但不得因素是浇道流程长，热量损耗大，因此容易产生明显的拼料痕迹。如果要得到改善，则需加大浇道尺寸，但随之浇道部份的回料增多。其次塑料的进料口部分需去毛刺，这样既增加了去毛刺的工时，又损坏了周围的美观。第二是点浇口。塑料注射时，在点浇口以高速注入型腔，一部份动能转变为热能，因

16、此塑料在会合时的热量损耗比侧浇口少，所以会合处熔合较好，熔接痕不太明显。其缺点是塑件的正面将留下点烧口的痕迹，影响塑件的美观，并且为了取出点浇口的浇道剩料，型腔必须移动。由于型腔重量较大，所以不方便移动。第三种是综合上述两种浇口形式的优缺点，采用剪切浇口。因为塑件侧壁距离横浇道较远，因直接在侧壁进料是很难实现的，因此又增设了工艺输助浇口，从而使浇注系统进一步完善。这种浇口形式主要有以下优点：一是塑件表面无浇口痕迹，并且外表面无明显的熔接痕，所以外观质量较好。二是浇口的位置和数量可视塑件的质量而增加、减少或改变浇口的位置、模具修改也比较方便。三是在塑件顶出的同时，浇口剪断并脱落，可节省去毛刺工序

17、，并有得于机床自动化。从塑料流程尽量一致的原则出发，采用了两个剪切浇口处都设有顶杆，用以切断剪切浇口，其工艺辅助浇口可手工去除。第三章 注塑机型号的确定除了模具的结构、类型和一些基本参数和尺寸外，模具的型腔数、需用的注射量、塑件在分型面上的投影面积、成型时需要的合模力、注射压力、模具的厚度、安装固定尺寸以及开模行程等都与注射机的有关性能参数密节相关，如果两者不相匹配，则模具无法使用，为此，必须对两者之间有关数据进行较核，并通过较核来设计模具与选择注射机型号。一、有关塑件的计算1、体积 = 3.9420934 （cm） 曲面面积 = 8.7216837 （cm2）密度 = 1.05 (g/ cm

18、）质量 = 4.1391980 (g)二、注射机型号的确定根据塑件的体积初步选定用xs-z-60（卧式）型注塑机。sz-60/40（卧式）型注塑机的主要技术规格如下表：表 3-1 注塑机的主要参数理论注射容积(cm）60螺杆直径(mm)30注射压力(mpa)180注射速率(g/s)70塑化能力(g/s)35螺杆转速(r/min)0200锁模力(kn)400拉杆有较距离(mm)220300移模行程(mm)250模具最大厚度(mm)250模具最小厚度(mm)150锁模形式双曲肘模具定位孔直径(mm)80喷嘴球半径(mm)sr10喷嘴口孔径(mm)3模板尺寸(mm)200315三、注射机及型腔数量的

19、校核1、主流道的体积约为： v(cm) = 3.140.6322.5 = 3.9882、分流道与浇口的体积约为： v(cm) = 131.1304 = 14.69523、该模具总共需填充塑件的体积约为： v(cm) = 2 3.9420934 + 3.988 + 14.6952 = 26.5672四、注射机及参数量的校核1、注射量的校核注射机一个注射周期内所需注射量的塑料熔体的总量必须在注射机额定注射量的80%以内。在一个注射成形周期内，需注射入模具内的塑料熔体的容量或质量，应为制件和浇注系统两部份容量或质量之和，即v = nvz + vj或 m = nmz + mj式中 v（m）一个成形周期

20、内所需射入的塑料容积或质量(cm或g）； n 型腔数目 vz（mz）单个塑件的容量或质量(cm或g）。 vj（mj）浇注系统凝料和飞边所需塑料的容量或质量(cm或g）。故应使nvz + vj 0.8vg 或 nmz + mj 0.8mg式中 vg（mg）注射机额定注射量(cm或g）。根据容积计算 nvz + vj = 26.5672 0.8vg可见注射机的注射量符合要求2、型腔数量的确定和校核型腔数量与注射机的塑化率、最大注射量及锁模力等参数有关，此外，还受塑件的精度和生产的经济性等因数影响。可根据注射机的最大注射量确定型腔数n式中 k注射机的最大注射量的得用系数，一般取0.8； mn注射机允

21、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cm）； m 1单个塑件的质量或体积（g或cm）。所以需要 n=2 符合要求3、塑件在分型面上的投影面积与锁模力校核注射成型时，塑件在模具分型面上的投影面积是影响锁模力的主要因素，其数值越大，需要的锁模力也就越大。如果这一数值超过了注射机允许使用的最大成型面积，则成型过程中将会出现溢漏现象。因此，设计注射模时必须满足下面关系：na1 + a2 a式中 a注射机允许使用的最大成型面积(mm2）其他符号意义同前。注射成型时，模具所需的锁模力与塑件在水平分型面上的投影面积有关，为了可靠地锁模，不使成型过程中出现溢漏现象，应使塑料熔体对型腔的成

22、型压力与塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和的乘积小于注射机额定锁模力，即：(na1 + a2)p f式中符号意义同前。所以需要：24095+980=83200a查得abs的平均成型压力为30（cm2/mpa）（249.5+0.98）30=83.230=2.5f符合要求4、最大注射压力校核注射机的额定注射压力即为它的最高压力pmax,应该大于注射机成型时所调用的注射压力，即：pmaxkp0很明显，上式成立，符合要求。5、模具与注射机安装部份的校核喷嘴尺寸 注射机头为球面，其球面半径与相应接触的模具主流道始端凹下的球面半径相适应。模具厚度 模具厚度h（又称闭合高度）必须满足：hminhhmax

23、式中 hmin注射机允许的最小厚度，即动、定模板之间的最小开距； hmax注射机允许的最大模厚。注射机允许厚度150h250符合要求。6、开模行程校核开模行程s（合模行程）指模具开合过程中动模固定板的移动距离。注射机的最大开模行程与模具厚度无关，对于单分型面注射模：smax s = h1 + h2 + 510mm式中 h1摧出距离（脱模距离）（mm）； h2包括浇注系统凝料在内的塑件高度（mm）。开模距离取 h1 = 20包括浇注系统凝料在内的塑件高度取 h2 = 40余量取 8 则有：smax s = 20+20+28 =68符合要求。第四章 分型面位置的确定分型面是决定模具结构形式的重要因

24、素，它与模具的整体结构和模具的制造艺有密切关系，并且直接影响着塑料熔体的流动特性及塑料的脱模。一、 分型面的形式该塑件的模具只有一个分型面，垂直分型。二、 分型面的设计原则由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统的设计、塑件的结构工艺性及精度、形状以及摧出方法、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。选择分型面时一般应遵循以下几项基本原则： 分型面应选在塑件外形最大轮廓处 确定有利的留模方式，便于塑件顺利脱模 保证塑件的精度 满足塑件的外观质量要求 便于模具制造加工 注意对在型面积的影响 对排气效果 对侧抽芯的影响在实际设计中，不可能全部满足上述原则，一

25、般应抓住主要矛盾，在此前提下确定合理的分型面。三、 分型面的确定根据以上原则，可确定该模具的分型面如下图：第一次分型： 第二次分型： 图 4-1 第一分型面 图 4-2 第二分型面（1）图4-3 第二分型面料（2）第五章 浇注系统的形式和浇口的设计浇注系统是指凝料熔体从注射机喷嘴射出后到达型腔之前在模具内流经的通道。浇注系统分为普通流道的浇注系统和热流道的浇注系统两大类。浇注系统的设计是注射模具设计的一个很重要的环节，它对获得优良性能和理想外观的塑料制件以及最佳的成型效率有直接的影响。该模具采用普通流道浇注系统，普通浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴等四部分组成。一、浇注系统的尺寸是否

26、合理不仅对塑件性能、结构、尺寸、内外在质量等影响效大，而且还在与塑件所用塑料的利用率、成型效率等相关。对浇注系统进行整体设计时，一般应遵循如下基本原则： 了解塑料的成型性能和塑料熔体的流动性。 采用尺量短的流程，以减少热量与压力损失。 浇注系统的设计应有利于良好的排气。 防止型芯变形和嵌件位移。 便于修整浇口以保证塑件外观质量。 浇注系统应结合型腔布局同时考虑。 流动距离比和流动面积比的校核。二、主流道的设计主流道的形状和尺寸最先影响着塑料熔体的流动速度及填充时间，必须使熔体的温度降低和压力降最小，且不损害其把塑料熔体输送到最“远”位置的能力。在卧式注射机上使用的模具中，主流道垂直于分型面，为

27、使凝料能从其中顺利拔出，需设计成圆锥形，锥角为26。1、主流道的尺寸 （1） 主流道小端直径 主流道小端直径 d = 注射机喷嘴直径 + 2 3 = 3 + 2 3 取 d = 5（mm）。（2） 主流道的球半径主流道的球半径 sr = 10 + 1 2 取 sr = 12（mm）。（3） 球面配合高度球面配合高度为 3 5 取 3（mm）。（4） 主流道长度主流道长度l，应尽量小于60mm，上标准模架及该模具结构，取l = 32（mm）（5） 主流道锥度主流道锥角一般应在26，取 = 4，所以流道锥度为/2=2。（6） 主流道大端直径主流道大端直径 d = d+2ltg（/）（=4） 6.3

28、（mm）（7） 主流道大端倒圆角倒角 d/8 0.6（mm） 根据以上数据和注射机的有关参数，设计出主流道如下图：图 5-1 主流道形式2、主流道衬套的形式主流道部分在成型过程中，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），以便有效地选用优质钢材单独进行加工和热处理。一般采用碳素工具钢如t8a、t10a等，热处理要求淬火53 57 hrc。主流道衬套应设置在模具对称中心位置上，并尽可能保证与相联接的注射机喷嘴同一轴心线。图 5-2 主流道的位置主流道衬套的形式有两种：一是主流道衬套

29、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。该模具尺寸较小，主流道衬套可以选用整体式。主流道衬套的尺寸如下图： 主流道衬套的固定形式如下图：图 5-3 主流道的具体尺寸 图 5-4 衬套的固定形式三、冷料井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1025mm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

30、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井（冷料穴）。1、 道冷料井的设计主流道冷料井设计成带有摧杆的冷料井，底部由一根摧杆组成，摧杆装于摧杆固定板上，与摧杆脱模机构连用。冷料井的孔设计成倒锥形，便于将主流道凝料拉出。当其被摧出时，塑件和流料凝道能自动坠落，易于实现自动化操作。主流道冷料井的设计如下图所示：图 5-5 主流道冷料井的设计2、分流道冷料井的设计 当分流道较长时，可将分流道的端部沿料流前进方向延长作为分流道冷料井，以储存前锋冷料，其长度为分流道直径的1.52倍。四、分流道的设计该模具为一模两腔的结构，应设置分流道。分流

31、道的设计应能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态，使塑料熔体尽快地流经分流道充满型腔，并且流动过程中压力损失及热量损失尽可能小，能将塑料熔体均衡地分配到各个型腔。1、 分流道的截面面形状常用分流道的截面面形状有圆形、梯形、u字形和六角形等。要减少流道内的压力损失，则希望流道的截面积大，流道的表面积小，以减少传热损失，因此可用流道的截面积与周长的比值来表示流道的效率。圆形截面效率最高（即比表面最小），由于正方形流道凝料脱模困难，实际使用侧面具有斜度为 5 10的梯形流道。浅矩形及半圆形截面流道，由于其效率低（比表面大），通常不采用，当分型面为平面时，可采用梯形或u字型截面的分流道。从上述分析，

32、为了减少流道的热量损失考虑到流道的效率，该模具分流道截面采用圆型截面。2、 分流道的截面尺寸分流道的截面尺寸应根据塑件的成形体积、塑件壁厚、塑件形状、所用塑料的工艺性能、注射速率以及分流道的长度等因素来确定。（1）对于壁厚小于3mm,质量在200g以下的塑件，可用下述公式确定分流道的直径：d = 0.2654wl其中 d流道直径（mm）； w塑件的质量（g）； l分流道的长度（mm）。此式计算的分流道直径限于3.2 9.5 mm。根据前面的计算数据，有d = 0.265 4.139 55 1.5 （mm）故不在适应范围。（2）根据分流道截面形状与流动理论长度的关系和塑料成形工艺与模具设计表5-

33、3，再考虑到abs的成型工艺性能，可确定分流道直径为6mm.因此，分流道截面形状如下图所示：图 5-6 分流道截面3、分流道的长度分流道的长度应尽量短，且少弯折。分流道长度为l = (50 + 15) 2 = 110 （mm）4、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，因此分流道的内表面粗糙度ra并不要求很低，一般取0.631.6m，这样表面稍不光滑，有助于增大塑料熔体的外层流动阻力。避免熔流表面滑移，使中心层具有较高的剪切速率。5、分流道的布置形式分流道的布置取决于型腔的布局，两者相互影响，该模具为一模两腔，采用平衡式布置。平衡式

34、布置要求从主流道至各个型腔的分流道，其长度、形状、断面尺寸等都必须对应相等，达到各个型腔的热平衡和塑料平衡。因此各个型腔的浇口尺寸也可以相同，达到各个型腔均衡地进料。该模具分流道为圆形截面，在定模座板和定模板上都开有分流道。其形式如下图：图 5-7 分流道的设计6、分流道向浇口过渡部分的结构见下图：圆形分流道与矩形浇口的连接形式图 5-8 浇口形状五、浇口的设计浇口是连接分流道与型腔之间的一段细流道，它是浇注系统的关键部分。浇口的形状、数量、尺寸和位置对塑件质量影响很大。浇口的主要作用是： 型腔充满后，熔体在浇口处首先凝结，防止其倒流； 易于切除浇口凝料； 对于多型腔的模具，用以平衡进料；浇口

35、的面积通常为分流道面积的 0.03 0.09。浇口的截面有矩形和圆形两种。浇口长度约为 0.5 2 mm左右。浇口的尺寸一般根据经验公式确定，取其下限值，然后在试模时逐步修正。1、 浇口的形式及特点综合点浇口呼侧浇口两种浇口形式的优缺点，采用剪切浇口。因为塑件侧壁距离横浇道较远，因直接在侧壁进料是很难实现的，因此又增设了工艺输助浇口，从而使浇注系统进一步完善。这种浇口形式主要有以下优点：一是塑件表面无浇口痕迹，并且外表面无明显的熔接痕，所以外观质量较好。二是浇口的位置和数量可视塑件的质量而增加、减少或改变浇口的位置、模具修改也比较方便。三是在塑件顶出的同时，浇口剪断并脱落，可节省去毛刺工序，并

36、有得于机床自动化。从塑料流程尽量一致的原则出发，采用了两个剪切浇口处都设有顶杆，用以切断剪切浇口，其工艺辅助浇口可手工去除。2、 浇口尺寸的确定浇口结构尺寸可由经验公式，并由塑料模具技术手册之轻工模具手册之一中图3-31 查得，浇口深度 h = 0.5 2.0h = n t = 0.8 取 h = 1 （mm）式中 h浇口深度（mm）; n塑料系数，由塑料性质决定； t塑件壁厚（mm）.浇口宽度 b = 1.5 5.0 取 b = 1.8 （mm）式中 a塑件型腔表面积。浇口长度 l = 0.5 1.75为了去除浇口方便，浇口长度 l 也可取 0.72.5。所以可取 l = 1.0 （mm）注

37、：其尺寸实际应用效果如何，应在试模中检验与改进。3、 浇口位置的选择浇口位置的选择对塑件质量的影响极大。选择浇口位置时应遵循如下原则： 避免塑件上产生缺陷； 浇口应开设在塑件截面最厚处； 有利于塑料熔体的流动； 的利于型腔的排气； 考虑塑件受力情况； 增加熔接痕牢度； 流动定向方位对塑件性能的影响； 浇口位置和数目对塑件变形的影响； 校核流动比； 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。六、浇注系统的平衡对于中小型塑件的注射模具己广泛使用一模多腔的形式，设计应尽量保证所有的型腔同时得到均一的充填和成型

38、。一般在塑件形状及模具结构允许的情况下，应将从主流道到各个型腔的分流道设计成长度相等、形状及截面尺寸相同（型腔布局为平衡式）的形式，否则就需要通过调节浇口尺寸使各浇口的流量及成型工艺条件达到一致，这就是浇注系统的平衡。1、 等分流道的平衡在多腔模具中，熔体在主流道与各分流道，或各分流道之间的体积流量是不会相同的，但可以认为他们的流速是相等的，以此达到各型腔同时充满的目的。为此各流道之间应以不同的长度或截面尺寸来达到流量不，经分析可推导，可用下式进行平衡计算：式中 q1，q2熔融树脂分别在流道1和流道2中的流量，cm3/s；d1,d2分流道1和分流道2的直径， cm;l1，l2分流道1和分流道2

39、的长度，cm。上式没有考虑分流道转弯局部阻力的影响，以及模具温度不均的影响。实际上尚须对这些因素作校正，才能达到充模时间相等的目的。当分流道作平衡布置，且各型腔所需之填充量又相等时，则各流道的长度变化、长度尺寸等均应相同。2、浇口的平衡在多型腔非平衡分流道布置时，由于主流道到各型腔的分流道长度或各型腔所需填充流量不同，也可采用调整各浇口截面尺寸的方法，使熔融体同时充满各型腔。浇口平衡简称为bgv（balanced gate value）,只要做到各型腔bgv值相同，基本上能达到平衡填充。对于多型腔相同制品的模具，其浇口平衡计算公式如下： bgv=式中 sg浇口的截面积，mm2; lg浇口的长度

40、，mm; lr分流道的长度，mm。浇注系统设计时一般浇口的截面积与分流道的截面积之比sg/sz取0.07-0.09。该模具，从主流道到各个型腔的分流道的长度相等，形状及截面尺寸都相同，显然是平衡式的。七、浇注系统断面尺寸计算对工业上使用较合理的30多副注射模具，根据所用注射机的技术规格，作了几种塑料熔体的充模计算，结果认为主流道和分流道的剪切速率=510510s-1，浇口剪切速率=104105 s-1，平衡系统的充模过程近似于等温流动。 =f（q，rn）的关系式可用如下的经验公式表达：式中 熔体在流道中的剪切速率（s-1）q熔体在流道中的体积流率（cm3/s）rn浇注系统断面当量半径（cm）1

41、.确定适当的剪切速率浇注系统各段的值如下：（1）主流道： s=510s-1（2）分流道： r=510 s-1（3）点浇口： q=105 s-1（4）其它浇口：q=5105104 s-12、确定体积流率q浇注系统中各段的q值是不同的。（1） 主流道的qs根据模具成型塑件的体积和所用注射机的技术规格，由下式计算： (cm3/s)式中 qs主流道的体积流率 (cm3/s)；注射时间 （s）；qp模具成型塑件的体积，通常取 qp = （0.50.8）qn；qn注射机的分称注射量。由塑料模具技术手册之轻工模具手册之一中表3-10 ，可根据注射机的公称注射量查得注射时间=1.0s。所以=24.3064/1

42、24.3 (s)（2） 分流道的qr和浇口处的qg对于多点进料的单腔模，或各型腔相同的多腔模，若分流道采用平衡式布置，则各分流道及浇口中的体积流率为：qr = qg = qs /m (cm3/s)式中 qr，qg分流道或浇口中的体积流率 (cm3/s)； m分流道的数目。所以qr = qg =24.3/2=12.15 (cm3/s)由上述经验公式可算出（1） 主流道（mm）（2） 分流道（mm）（3） 浇口 （mm）以上浇注系统断面的确定也可以根据qrn 关系曲线图直接查得。第6章 合模导向机构的设计注射模的导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种类型。导柱导向用于动、定模之间的开合模导向和脱模机

43、构的运动导向。锥面导向机构用于动、定模之间的精密对中定位。一、 机构的功用1、导向机构的功用 定位作用； 导向作用； 承载作用； 保持运动平稳作用。2、定位机构的功用对于薄壁、精密塑件注射模，大型、深型腔注射模和生产批量大的注射模，仅用导柱导向机构是不完善的，还必须在动、定模之间增设锥面定位机构，有保持精密定位和同轴度的要求。当采用标准模架时，因模架本身带有导向装置，一般情况下，设计人员只要按模架规格选用即可。若需采用精密导向定位装置，则须由设计人员根据模具结构进行具体设计。此模具为小型模具，对精度要求也不是很高，所以不需要用定位机构，可直接由导向机构定位。二、 导向结构的总体设计1、导向零件

44、应合理地均匀分布在模具的周围或靠近边缘的部位，其中心至模具边缘应有足够的距离，以保证模具的强度，防止导柱和导套压入后变形；2、该模具采用4根导柱，其布置为等直径导柱不对称布置；3、该模具导柱安装在动模固定板上，导套安装在定模固定板上；4、为了保证分型面很好的接触，导柱和导套在分型面处应制有承屑板，即可削去一个面或在导套的孔口倒角；5、各导柱、导套及导向孔的轴线应保证平行；6、在合模时，应保证导向零件首先接触，避免凸模先进入型腔，导致模具损坏；7、当动定模板采用合并加工时，可确保同轴度要求。三、导柱的设计1、该模具采用带头导柱，且不加油槽；2、导柱的长度必须比凸模端面高度高出68mm；3、为使导

45、柱能顺利地进入导向孔，导柱的端部常做成圆锥形或球形的先导部分；4、导柱的直径应根据模具尺寸来确定，应保证具有足够的抗弯强度（该导柱直径由标准模架知为20；5、导柱的安装形式，导柱固定部分与模板按h7/m6配合。导柱滑动部分按h7/f7或h8/f7的间隙配合；6、导柱工作部分的表面粗糙度为ra0.4m；7、导柱应具有坚硬而耐磨的表面，坚韧而不易折断的内芯。多采用低碳钢经渗碳淬火处理或碳素工具钢t8a、t10a经淬火处理，硬度为55hrc以上或45#钢经调质、表面淬火、低温回火，硬度55hrc以上。四、导套的设计1、结构形式：采用带头导套（型），导套的固定孔与导柱的固定孔可以同时钻，再分别扩孔，以

46、保证其配合精度；2、导套的端面应倒圆角，导柱孔最好做成通孔，利于排出孔内剩余空气；3、导套孔的滑动部分按h8/f7或h7/f7的间隙配合，表面粗糙度为ra0.4m。导套外径按h7/m6或h7/k6配合镶入模板；4、导套材料可用淬火钢或铜（青铜合金）等耐磨材料制造，但其硬度应低于导柱的硬度，这样可以改善摩擦，以防止导柱或导套拉毛。五、导柱与导套的配合形式导柱与导套的配用形式要根据模具的结构及生产要求而定，该模具采用的配合形式如下图所示： 图 6-1 导柱与导套的配用第七章 脱模推出机构的设计1、 通常推杆装入模具后，其端面应与型腔底面平齐，或高出型腔底面0.050.10mm；2、推杆与推杆固定板

47、，通常采用单边0.5mm的间隙，这样可以降低加工要求，又能在多推杆的情况下，不因由于各板上的推杆孔加工误差引起的轴线不一致而发生卡死现象；3、推杆的材料常用t8、t10碳素工具钢，热处理要求硬度hrc50，工作端配合部分的表面粗糙度为ra0.8。四、脱模阻力计算塑件壁厚与其内孔直径之比小于1/20，为薄壁壳体形塑件，且塑件断面为矩环形，故所需脱模力的计算公式如下： 式中 e塑料的拉伸模量（mpa）（可由表查得abs的拉伸模量为 1.91 1.98）； 塑料成型平均收缩率(%)(可由表查得abs成型平均收缩率为0.4 0.7)； t塑件的平均壁厚（mm）； l塑件包容型芯的长度（mm）； 塑料的

48、泊松比（可由表查得abs的泊松比为0.38）； 脱模斜度（该模具脱模斜度选定为 2）； f塑料与钢材之间的磨擦系数（可查得abs与钢材的磨擦系数为0.20 0.25）； r型芯大小端平均半径（mm）； b塑件在与开模方向垂直的平面上的投影面积(cm2)，当塑件底部上有孔时，10b项应视为零； k1由f和决定的无因次数，可由下式计算：1也可根据塑料与钢材的磨擦系数和脱模斜度由表查得 k1=1.0070。代入计算，得 = 3.64 kn第八章 侧向分型抽芯机构的设计图 8-1 侧型芯的抽芯方式上图所示弹簧抽芯机构，型芯处在定模一边。脱模时，可实现先由上示侧抽芯机构控制的抽芯动作，然后再实现塑件的脱

49、模。四、 侧型芯具体尺寸的确定1、侧抽芯的基本尺寸 根据模具的整体结构尺寸和抽芯机构抽芯距及抽芯力的计算，可确定抽芯机构型芯部分侧型芯的具体尺寸如下图：图 8-2 侧型芯2、侧抽芯的导滑形式 采用圆形导滑孔，侧抽芯与导滑孔之间是间隙配合，配合精度可选h8/f7或h8/f8，导滑孔硬度应达到hrc5256。3、为了开之前，侧抽芯机构能够顺利地实现抽芯动作，需在型芯固定板上装4个对称布置的弹簧顶销。 （1）顶销为圆头销：材料35钢、热处理4348hrc （2）弹簧的规格及尺寸：圆柱螺旋压缩弹簧：材料65mn、型号为1.612247类 此弹簧受变负荷作用，次数在106次以上，最大工作负荷为103.5

50、5n。4、该模具在开模时同由于弹簧顶销差距的作用，使得开模过程是先实现侧抽芯动作后再开模，因此不会造成塑件纵向开模时损坏的情况。第九章 成型零件的设计成型零件的结构设计主要是指构成模具型腔的零件，通常有凹模、型芯、各种成形杆和成形环。模具的成型零件主要是凹模型腔和底板厚度的计算，塑料模具型腔在成型过程中受到熔体的高压作用，应具有足够的强度和刚度，如果型腔侧壁和底板厚度过小，可能因强度不够而产生塑性变形甚至破坏；也可能因刚度不足而产生挠曲变形，导致溢料飞边，降低塑件尺寸精度并影响顺利脱模。因此，应通过强度和刚度计算来确定型腔壁厚，尤其对于重要的精度要求高的或大型模具的型腔，更不能单纯凭经验来确定型腔壁厚和底板厚度。注射模具的成型零件是指构成模具型腔的零件，通常包括了凹模、型芯、成型杆等。凹模用以形成制品的外表面，型芯用以