笔记本的RAMDOOR网孔盖的塑料模具毕业设计

1、河南理工大学毕业设计说明书摘要注塑生产因其生产效率高、产品质量好、材料消耗少、生产成本低而获得广泛应用。我国的注塑模具工业发展迅速,现今,注塑模具的设计生产约占整个塑料模具设计生产的三分之一。随着塑料工业生产的发展,塑料工业产品的品种和数量不断增加,产品更新换代加快,对产品质量、样式和外观也不断提出新要求,对注塑模具质量要求也越来越高。 日用品中的笔记本，有时采用精度和强度不太高的塑料传动，由于塑料具有可塑性强，密度小、比强度高、结缘性、化学稳定性高、外观多样的特点，因而受到越来越多的厂家及人民的喜爱。本次是对笔记本的ram door网孔盖进行注塑模设计，利用ug软件对塑件进行了实体造型，明确

2、了设计思路，确定了注塑成型工艺过程,详细地介绍了注塑模具的浇注系统、温度调节系统和顶出系统的设计过程，并对各个具体部分进行了详细的计算和校核。通过本设计，可以对注塑模具的结构和工作原理有一个初步的认识。关键词: 注塑模具;模具设计;笔记本的ram door网孔盖abstractinjection molding because of its high production efficiency, product quality, less material consumption, low production costs and is widely available. china inje

3、ction mold industry is developing rapidly, and today, the injection mold design and production accounts for about one-third of the entire plastic mold design and production. with the development of the plastics industry production, the type and quantity of plastic industrial products continue to inc

4、rease and speed up product renewal, continuing to set new requirements on product quality, style and appearance, the increasingly high quality requirements on the injection mold. commodity in the notebook, and sometimes not too high accuracy and strength of plastic drive, as the plastic plasticity,

5、low density, high specific strength, lasting bonds, high chemical stability, the appearance of a variety, and thus have more and more manufacturers and the peoples favorite. the design is notebook ram door mesh cap injection mold design, plastic parts for the solid modeling using ug software, clear

6、design ideas, to determine the injection molding process, a detailed description of the injection mold gating system, the temperature conditioning system and ejection system design process, and specific parts of a detailed calculation and verification. through this design, you can have a preliminary

7、 understanding of the structure and working principle of injection molds.keywords: injection mold; mold design; notebook ram door mesh cover52前言塑料制品具有原料来源丰富，价格低廉,，性能优良等特点。它在电脑、手机、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯产品制造中具有不可替代的作用，应用极其广泛。注射成形是成形热塑件的主要方法，它是将颗粒状或粉状塑料，从注射机的料斗送进加热的料筒中，经过加热熔融，塑化成粘流态熔体，在注射机柱塞或螺杆的高压推动下，以很大的

8、流速通过喷嘴，注入模具型腔，经一定时间的保压冷却定型后，可保持模具型腔所赋予的形状，然后开模分型获得塑料制品。现代塑料制品中合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是必不可少的三项重要因素，尤其是塑料模具对实现塑料加工工艺要求，塑料制件使用要求和造型设计起着重要作用。高效的全自动的设备也只有装上能自动化生产的模具才能发挥基效能，产品的生产和更新都是以模具的制造和更新为前提。由于工业塑件和日用塑料制品的品种和产量需求量很大，对塑料模具生产不断向前发展。因此塑料模具影响着塑料制品的质量。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和形状精度以及制件的物

9、理性能、机械性能、电性能、内应力大小、各向同性、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，在塑料加工过程中，模具结构对操作难易程度影响很大。在大批量生产塑料制品时，应尽量减少分模。近几年来塑料成型工艺迅速发展，塑料模具种类不断增加。结构也更为复杂，在该套模具的设计中采用的是一模两腔的模具结构。该套模具的浇口采用的是侧浇口。侧浇口又称标准浇口，这种浇口一般开设在分型面上，塑料熔体内侧或外侧注入型腔，其截面形状多为矩形，改变浇口的宽度与厚度可以调节熔体的剪切速率及浇口的冻结时间。这类浇口可以根据塑件的形状特征选择其位置，加工和修正方便，普遍用于中小型塑件的多型腔模具，

10、且对各种塑料的成型适应性均较强。其浇口截面小，减少了浇注系统塑料的消耗量，同时去除浇口容易，且不留明显痕迹。因此塑件的表面不受损伤，不致因浇口痕迹而影响塑件的表面质量与美观效果。本文也就对笔记本中的ram door的网孔盖的模具设计过程进行阐述1 制件的结构与工艺性分析11制件相关信息名称：笔记本中的ram door的网孔盖材料：abs(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)；精度：一般，零件直观图如图1-1所示：图1-1 制件立体图生产批量：大批量生产； 粗超度要求：ra=0.6um；制件工艺分析： 产品为笔记本中的零部件，根据使用情况，便于产品成型后有良好的触感和好的外观，产品表面要求为咬花面。表面质量

11、要求：要求顶面必须光滑平整，无浇口痕迹及顶出痕迹；四壁光滑，无明显痕迹。该塑件尺寸较小，一般精度等级4，为降低成本，采用一模多腔，并不对制品进行后加工。根据塑件的生产效率及产品表面外观要求，模具成型时采用牛角进胶。为了方便加工和热处理,型腔与型芯采用镶嵌结构.1.2材料的相关性质 1.2.1基本特性abs不透明，外观除薄膜外都呈浅象牙色、无毒、无味、兼有韧、硬、刚特性，燃烧缓慢，离火后仍继续燃烧，火焰呈黄色，有黑烟，燃烧后塑料软化、烧焦，发出特殊的肉桂气味，但无熔融滴落。abs的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以赋予用户在产品设计上有很大的灵活性，并且由此产生了市场上数

12、百种不同品质的abs材料。abs具有优良的综合性能，由于组分、牌号和生产厂家生产方法的不同，使之在性能上存在较大差异，因此以下的试验数据仅供参考。（1）物理力学性能 abs具有优良的物理力学性能，如不透水，但略透水蒸气，冲击强度较高，尺寸稳定性好等。abs有极好的冲击强度，即使在低温也不迅速下降。但是它的冲击性能与树脂中所含橡胶的多少、粒子大小、接枝率和分散状诚有关，同时也与使用环境有关、如温度越高则冲击强度越大。当聚合物中丁二烯橡胶含量超过30%时，不论冲击、拉伸、剪切还是其它力学性能都迅速下降。（2）热性能。abs制品的负荷变形温度约为93，若能对制品进行退火处理，则还可增加10左右。（3

13、）电性能。abs聚合物的电绝缘性受温度和湿度的影响很小，且在很大频率变化范围内保持恒定。（4）耐环境性 abs聚合物几乎不受水、无机盐、碱、酸类的影响，但在酮、醛、氯代烃中会溶解或形成乳浊液，它不溶于大部分醇类及烃类溶剂，但长期与烃接触会发生软化溶胀。abs聚合物表面受冰醋酸、植物油等化学药品的锓蚀会引起应力开裂。（5）耐候性 abs聚合物的最大不足之处是耐候性较差，这是由于分子中丁二烯所产生的双键在紫外线作用下易受氧化降解的缘故。经受350nm以下波长的紫外线照射，氧化作用更甚。氧化速度与光的强度及波长的对数成正比。abs是一种成型加工性能优良的热塑性工程塑料，可用一般加工方法成型加工。（6

14、）abs的流变性 abs聚合物在熔融状态下流动特性属于假塑型液体。虽然abs的熔体流动性与加工温度和剪切速率都有关系，但对剪切速率更为敏感。因此在成型过程中可以采用提高剪切速率来降低熔体粘度，改善熔体流动性。abs属一无定形聚合物，无明显熔点，成型后无结晶，成型收缩率为0.4%0.5%。在成型过程中，abs的热稳定性较好，不易出现降解或分解，但温度过高时，聚合物中橡胶相有破坏的倾向。（7）abs的吸水性 abs具有一定的吸水性，含水量在0.3%0.8%范围。成型时如果聚合物中含有水分，制品上就会出现斑痕、云纹、气泡等缺陷，因此在民型前，需将聚合物进行干燥处理，使其含水量降到0.2%左右。（8）

15、abs制品的后处理 一般情况下很少出现应力开裂，所以除了使用要求较为苛刻的制品，通常不作制品的后处理。注射速度对abs的熔体流动性有一定影响，注射速度快，制品表面光洁度不佳；注射速度慢，制品表面易出现波纹、熔接痕等现象，因而除了充模有困难的情况下，一般以中、低速为宜。在制品要求表面光泽较高时，模具温度可控制在6080对一般制品可控制在50-60。成型特点：abs在升温时粘度增高，所以成型压力较高，故塑件上的脱模斜度宜稍大，abs易吸水，成型加压前应进行干燥处理，而且它易产节痕，模具设计时应注意尽量减少浇注系统对料流的阻力，在正常的成型条件下壁厚，熔料温度对收缩率影响极小，在要求塑件精度高时，模

16、具温度可控制在5060c,而在强调塑件光泽和耐热时，模具温度应控制在6080c。此外，abs还有一定的硬度和尺寸稳定性，易于加工，经过配色可配成任何颜色。表2.2 abs的主要性能指标力学性能屈服强度/mpa50热性能及电性能玻璃化温度/c拉伸强度/mpa38熔点（粘流温度）/c130160断裂伸长率/%35热变形温度/c45 n/cm3180 n/cm39010883103拉伸弹性模量/gpa1.8线膨胀系数/（10-5/c）7.0弯曲强度/mpa80比热容/1470弯曲弱性模理/gpa1.4热导率/0.263件质量冲击强度/kj/m2无缺口261燃烧性/（cm/min）慢11体积电阻/*c

17、m6.9*1016布氏硬度/hbs9.7r121击穿电压/（kv/mm）物理性能密度/（g/cm3）1.021.16吸水性/%（24h）0. 20.4比体积/（cm2/g）1.021.06透明度或透光率不透明1.2.2 主要用途 苯乙烯塑料是仅次于聚乙烯和聚氯乙烯的第三大塑料品种。在工业上可用作制作仪表外壳、灯罩、化学仪器零件、透明模型等。在电器方面用于制作良好的绝缘材料，如电视机的结构零件、接线盒和电池盒等。在日用品方面则广泛用于制作包装材料、各种容器和玩具等。1.2.3成型特点苯乙烯成型性能优良，吸水性小，可不进行干燥处理。由于热膨胀系数较高，故而塑件中不宜含有嵌件，否则会因两者的热膨胀系

18、数相差太大而导致开裂。宜采用高料温，高模具温度，低注射压力成型并延长注射时间，以防止缩孔和变形，降低内应力。由于聚苯乙烯流动性很好，故而在模具设计中大多采用点浇口进料。聚苯乙烯可采用注射，挤出，真空等多种方法成型。1.3塑件的脱模斜度由于塑件成型冷却过程中产生收缩，使其紧箍在凸模或型芯上，为了便于脱模，防止因脱模力过大而拉坏塑件或使其表面受损，与脱模方向平行的塑件内、外表面都应具有合理的斜度。（1）脱模斜度取向，塑件内孔以小端为准向扩大方向取得，外形以行腔大端为准，斜度向缩小方向取得。（2）塑件形状复杂，壁厚较厚，收缩率较大的以及增强塑料应取较大脱模度。（3）为缩小塑件两端尺寸差距，塑件高度h

19、100mm时取较小的脱模斜度；塑件高度h50mm时取较大的脱模斜度。（4）为防止塑件留在行腔内定模脱模斜度比动模脱模斜度大。以下是 abs的脱模斜度推荐值：型腔：40-120型芯：35-1网格：4-5外形常用脱模：1-3对于本制件而言，型腔取1脱模斜度，型芯取30脱模斜度。1.4塑件的尺寸精度及表面质量要求该制件为简单的壳类零件，侧面有一成型孔。表面粗糙度为0.6.属于一般的粗糙度要求。由于上表面要求不能出现任何形式的不光整现象，因而最初大致确定，注塑成型时，从侧边处进料，即浇口开在侧边，同时刚好开在最大分型面处。制件的详细尺寸见零件图，如下图1-2所示：图1-2 制品零件图2 初选注射机2.

20、1计算塑件体积和最大投影面积考虑到制件形状简单，体积较小，故而初定模具生产为一模两腔。一次开模，耗费塑料的总体积，可以分两部分：制件部分的体积v1和料把的体积v2。v155534+5050 40-444440+44443 =31668mm3查表塑料模设计手册之二表1.4塑料abs的密度为1.021.05g/cm单件塑件重量 ms=vs=0.1941.051.28g在依据经验设料把体积为制件体积的百分之二十，故而可以得到，v2= v120%=3166820%=6333.6。因此，一模内塑料总体积大概为：v=2v1+v2=69669.6mm3 再换算为立方厘米，即为70cm3最大投影面积，即为开模

21、方向上的制件最大外向轮廓出的面积，依据制件的形状，很易计算得出，最大投影面积即为：s=29063=11340cm3 2.2选择压力机由塑料成型工艺与模具设计表3.1常用塑料的注射工艺参数中可以看到材料为abs的塑料适用的各项工作参数如下：注射机类型：螺杆式柱塞式皆可，鉴于螺杆式应用较为广泛，故在此选用螺杆式注塑机；螺杆转速/（r.min-1）：29-103范围内皆可；喷嘴形式：球头式;喷嘴温度/c：170190;模具温度/c：4080；注射压力/mpa：70120；保压压力/mpa：5060；注射时间/s：05；保压时间/s：2060；冷却时间/s：1550；成型周期/s：40120；由以上条

22、件初步选xs-z-125的注射压力机，由表4.2常用国产注射机的规格和性能可知该压力机的各项参数如下：额定注射量/cm3：125 cm3螺杆（柱塞）直径/mm：42注射压力/mpa：120注射行程/mm：115注射方式：螺杆式注射时间：1.5s锁模力/kn：900最大成型面积/cm2：320最大开合模行程/mm：260模具最大厚度/mm：300模具最小厚度/mm：200喷嘴圆弧半径/mm：sr38动定模固定板尺寸/mm：300300拉杆空间/mm：290260合模方式：液压-机械液压泵：流量/（ l/min）170 、12 压力/mpa：6.5电动机功率/kn：18.5螺杆驱动/kn：5.5加

23、热功率/kn：10机器外形尺寸/ mm：331075015502.2确定型腔数目按注射机的额定锁模力确定型腔数目：型腔数目n可根据下式确定：n（fp-pa1 ）/pa （公式 2-1）式中fp注射机的额定锁模力，np塑料熔体在型腔中的成型压力，mpaa1浇注系统在分型面上的投影于型腔不重叠部分的面积，mm2a单个塑件在分型面上的投影面积，mm2a1=418=328mma=3.14（75/2）243.15（5/2）23.14（20/2）2=4415.62578.5314=4023.125mmfp=900knp=12080%=96mpan=(900000-96328)/964023.125 =2.

24、25由以上可知所选注射机比较合适，因为工件的生产批量大且精度要求一般，据此及经济条件考虑设计时采用一模二腔的模具结构，这样制件精度也会得到保证。3 模具设计3.1 型腔的分布设置该套模具采用的是一模两腔的型腔平衡平衡分布的模具结构，采用平衡结构有以下特点：从主流道到各个型腔浇口的分流道的长度、截面形状与尺寸均对应相同，可实现各型腔均匀进料和达到同时充满型腔的目的，从而能更好的保证制件的精度要求。其布局示意图如图3-1所示：图3-1 型腔布局3.2型腔分型面设计合理选择分型面，有利于制品的质量提高，工艺操作和模具的制造。因此，在模具设计过程中是一个不容忽视的问题，选择分型面一般根据以下的原则：(

25、1) 分型面应该选择在制品最大截面处，这是首要原则。(2) 尽可能使制品留在动模的一侧。(3) 尽可能满足制品的使用要求。(4) 尽可能减小制品在合模方向上的投影面积，以减小所需的锁模力。(5) 不应影响制品尺寸的精度和外观。(6) 尽量简单,避免采用复杂形状,使模具制造容易。(7) 不妨碍制品脱模和抽芯。(8) 有利于浇注系统的合理设置(9) 尽可能与料流的末端重合,有利于排气；除了这些基本原则以外，分型面的选择还要考虑到型腔在分型面上投影面积的大小，以避免接近或超过所选用注射机的最大注射面积而可能产生溢流现象，由于此塑件的形状比较简单，由以上原则设计时选择了塑件外形最大轮廓处。如下图所示：

26、图3-2-1分型面示意图图3-2-2 分型面示意图3.3浇口的设计abs料流动性很好，模具设计时应注意选择浇口位置、形式。浇口的位置与塑件的质量有直接影响。在确定浇口时应考虑尽可能使熔体在模具内部内流动时，动能损失最小。要做到这一点必须使(1) 流程（包括分支流程）为最短；(2) 每一股分流都能大致同时到达起远端；(3) 应从壁厚较厚的部位进料；(4) 考虑各股分流的转向越小越好；(5) 有效地排除型腔内的气体。(6) 型腔内如有成型孔的型芯时，浇口应避免冲击小型芯，并且应考虑到熔体的压力损失。(7) 型腔如有金属嵌件时，浇口应远离嵌件，以避免冲击嵌件。(8) 尽可能采用平衡式设置；(9) 型

27、腔排列进料均衡；(10) 型腔布置和浇口开设部位力求对称，防止模具承受偏载而产生溢料现象；(11) 确保耗料量小；(12) 不影响塑件外观。由以上原则，加上abs推荐的浇口方式，以及模具结构方面考虑确定使用侧浇口。该浇口的特点是它一般开设在分型面上，塑料熔体从内侧或外侧充填模具型腔，其截面形状多为矩形（扁槽），改变浇口的宽度与厚度可以调节熔体的剪切速率及浇口的冻结时间。这类浇口可以根据塑件的形状特征选择其位置，加工修整方便，它是一种应用比较广泛的浇口形式，普遍用于中小型塑件的多形腔模具，且对各种塑料的成型适应性均较强。根据零件的实际情况，为了使从主流道来的熔融塑料能均衡地以最短的流程到达各浇口

28、并同时充满各型腔，本设计上壳采用非平衡式的分流道布置形式，下壳决定选用针点浇口进胶，这种浇口适用于成型壳、盒、罩和容器等制品，是应用广泛的手机成型的浇口形式。它的优点为：由于浇口小，熔体通过点浇口时流速增大，前后压差大，提高了充模的速度，从而可获得外表清晰，有光泽的制品；熔体流过点浇口时由于摩擦阻力使部分能量转变为热量，使熔体温度略升高，粘度下降，改善了流动性，这对薄壁制品是有利的；其缺点：浇口尺寸小，充模阻力大，对熔体粘度较高的塑料会产生充填不满的缺陷；为了取出点浇口式浇注系统凝料，要增加一个分型面，模具具有两个分型面的三板式结构，结构比较复杂。由于浇口截面小，减少了浇注系统塑料的消耗量，且

29、不留明显痕迹。但其也有缺点，这种浇口成型的塑件往往有熔接痕存在，且注射压力损失较大，对深型腔塑料件排气不利。 为了提高成型效率，优化产品表面外观，采用牛角进胶。 浇口位置可以根据经验公式计算，牛角浇口形状及尺寸如下图所示：图3-3-1牛角浇口形状及尺寸l2l1 150a180 l3=23mm 浇口面积s=（0.8，1.0，1.2，1.5）圆面积t和为塑件在浇口位置处的壁厚。因此产品的浇口形式为：图3-3-2 产品的浇口形式由于abs推荐采用侧浇口，且侧浇口有着诸多优势，能满足本制关于表面质量的相关要求，故而在此，浇口类型选择为为侧浇口，但其具体的参数还没有确定。查阅相关资料，确立侧浇口的相关尺

30、寸如图3-5所示：图3-3-3侧浇口的相关尺寸图3-3-4侧浇口的相关尺寸3.4 浇注系统的确定3.4.1 浇注系统的设计原则：(1) 结合型腔的布置考虑，尽可能采用平衡式分流道布置。(2) 尽量缩短熔体的流程，以便降低压力损失，缩短充模时间。(3) 浇口尺寸位置和数量的选择十分关键，应有利于熔体的流动、避免产生湍流、涡流、喷射和蛇形流动，并有利于排气。(4) 避免高压熔体对模具型芯和嵌件产生冲击，防止变形和位移的产生。(5) 浇注系统凝料脱出应方便可靠，凝料应易于和制品分离或易于切除和修整。(6)熔接痕部位与浇口尺寸、数量及位置有直接关系，设计浇注系统时要预先考虑到熔接痕的部位、形态以及以制

31、品质量的影响。尽量减小因开设浇注系统而造成的塑料用量。浇注系统的模具工作表面应达到所需的硬度、精度和表面粗糙度，其中浇注口应有it8以上的精度要求。设计浇注系统时应考虑储存冷料的措施。应尽可能使主流道中心与模板中心重合。若无法重合也应使两者的距离尽量缩小。注塑模的浇注系统是指模具中从注塑机喷嘴开始到型腔入口为止的塑料熔体的流动通道，它有主流道，分流道，冷料穴和浇口组成。它向型腔中的传质，传热，传压情况决定着塑件的内在和外表质量，它的布置和安排影响着成型的难易程度和模具设计及加工的复杂程度，所以浇注系统是模具设计中的主要内容之一。3.4.2 主流道的设计主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具接触

32、出开始到分流道为止的塑料体的流动通道，是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具接触处开始到分流道为止的塑料熔体的流动通道，是熔体最先流经模具的部分，它的形状和尺寸对塑料熔体的流动速度和充模时间有较大的影响，因此必须使熔体的温度将和压力损失最小。根据模具设定为一模2腔，可以估计一次成型所需的塑料，模架的选择及刚度与强度要求浇口套设计如下：主流道设计成圆锥型,其锥角为26，内壁粗糙度ra取1.6m。分流道截面设计成圆形截面加工容易，且热量损失与压力损失均不大，为常用形式。圆形截面分流道的直径可根据塑件的流动性良好，所以造圆形截面。根据经验分流道的直径d可取46mm。由于主流道的尺寸，完全依赖于所选择的浇口

33、套的尺寸，而浇口套的选择，主要取决于与注射机喷嘴球头半径相适应的主流道球面半径，所以主流道的设计，实质上便是浇口套的合理选择。浇口套的选择原则为：主流道的球面半径sr比喷嘴球面半径大1-2mm,以使注射时，喷嘴头面能与模具紧密贴合。为了使凝料顺利拔出，主流道的小端直径d应大于注射机的喷嘴直径d，通常为： d=d+(0.31)mm d=7.5+0.5=8mm主流道入口的凹坑球面半径r2也应该大于注射机喷嘴球面头半径r1，通常为：r2=r1+（12）mmr2=18+2=20mm主流道半锥角通常为锥度，过大会产生湍流或涡流产生空气，过小使凝料脱模困难，还会使充模时熔体的流动阻力过大。主流道内壁表面粗

34、糙度应在ra0.8um以下，抛光时沿轴而进行。主流道的长度l一般按模板厚度确定。为了减少熔体充模时的压力损失，应尽可能缩短主流道的长度，l一般控制在60mm以内。由选定的压力机的相关参数可知，xs-z-125型号注射机的喷嘴球头半径为sr=38mm,因此所选择的浇口套的球面半径应该大于38mm.查阅相关资料书，依据标准浇口套的尺寸，选择sr=40，基本尺寸d=40的浇口套。再根据浇口套的小端直径应比喷嘴直径大0.5-1mm的一般原则，选择浇口套小端直径d=3.5 mm，再选取锥角a=2,如此浇口套便基本定下尺寸了，只需到后来模架选取后，根据模架的相关部分厚度和其他相关要求，合理的选择出浇口套的

35、总长度即可。由于浇口套按其结构形式，又分为两种：一种为浇口套与定位圈设计成一体式，另一种为二者分别设计选择后再搭配使用。鉴于后者更为常用，因此在此处，选择浇口套与定位圈设计成两个零件的形式。查阅相关书籍，选择定位圈的基本尺寸为外径为d=100mm的型号。定位圈、浇口套的配合示意图如下所示：图3-4-2浇口套与定位圈配合示意图主要参数：锥角=2；内表面粗糙度ra=0.4m;小端直径d=3.5mm；半径r=12mm；材料：t8a；3.4.3 分流道的设计分流道是主流道与浇口之间的通道，一般开设在分型面上，起分流和转向作用，分流道的长度取决于模具型腔的总体布置和浇口位置，分流道的设计应尽量短，以减少

36、压力损失，热量损失和流道凝料。分流道的断面形状有圆形，矩形，梯形，u形和六角形。要减少流道内的压力损失，希望流道的截面积大，表面积小以减少传热损失，因此，可以用流道的截面积与周长比值来表示流道的效率，其中圆形和正方形的效率最高，但正方形的凝料脱模较困难，所以一般制成梯形流道。该模具采用的是圆形流道，而且各处的截面面积不相等，这种流道有利于脱模。在这里，选取应用较广且易于加工的半圆形流道，单独开在定模一侧。查相应手册，可得材料abs对应的半圆形的分流道的合理取值范围是：3.2-9.5，在这里，取分流道直径为d=5,为了能够使塑料流动平衡均匀，使排列紧凑流程尽量短，使胀模力的心与注射机锁模力中心一

37、致。流道的形式如图所示：图3-4-3流道形式3.4.4 冷料穴的设计冷料穴一般位于主流道对面的动模板上，或处于分流道末端，起作用是存放料流前端的冷料，防止冷料进入型腔而形成冷接缝，此外，开模时又能将主流道凝料从定模板中拉出，冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的直径，长度约为主流道大端直径。依据课本所学，根据各种形式冷料穴及搭配的拉料杆的具体作用范围和适用场合，加入对本制件形状结构的考虑选定如图所示的拉料杆和冷料穴结构图3-4-4拉料杆和冷料穴结构其相应的两个主参数也随之确定，角度a=4。冷料穴的深度取值为10.在该种形式的冷料穴与拉料杆结构中，冷料穴既起冷料穴的作用，又在开模时起到拉料杆的作用，冷

38、料穴下边的杆为拉料推杆，为推出机构的一部分，在制件推出时，制件推杆推出制件的同时，拉料推杆推出流道凝料，从而实现制品的脱模。3.5成型零部件的结构设计成型零部件决定了塑件的几何形状和尺寸，通常包括型腔，型芯，镶块，成型杆和成型环等。在此，先确定凸凹模的结构形式。 3.5.1 型腔的结构设计型腔是成型塑件外表面的主要零件，按结构不同可分为整体式的和组合式的，整体式的是在整块金属模版上加工而成，其特点是牢固，不易变形，不会使塑件产生拼接线痕迹，但缺点是加工困难，热处理不方便，而故常用于形状简单的中小型模具上。组合式型腔结构是由两个以上的零部件组合而成。根据以上分析：由于塑件的形状比较简单，型腔加工

39、起来比较容易，制件外表面要求尽量光滑，并且批量不大，所以本套模具采用整体式的型腔。型腔加工时要保证其精度要求，并选择合理的热处理方式。3.5.2 型芯的结构设计型芯是成型塑件内表面的主要零件，主要有主型芯、小型芯、螺纹型芯、和螺纹型环等。对于该塑件而言，需要上下两个型芯（又称镶块）。（1） 型芯的结构设计 型芯的结构可以分为整体式的和组合是的两种。 整体式型芯的特点是：结构牢固，但加工不方便，消耗的模具钢多，主要用于工艺试验或小型模具上形状简单的型芯。组合式型芯的结构特点：加工方便，这种结构是将型芯单独加工后，再镶入模板中，这种结构的型芯与整体式结构相比可以节省材料，而且由于可以更换，故而相对

40、而言，模具的寿命要高于整体式模具。在本套模具中的上下两个主型芯采用组合式的。由于整体加工比较耗费工时，固采用镶嵌式的，将凸凹模仁分别装在凸凹模板上，然后将成型镶块分别安装在凸凹模仁上，这样当成型部位即这些镶块出现什么磨损和破坏时只需要把镶块去除重新安装相同尺寸和公差要求的新部件即可。（2）侧型芯的结构设计 侧型芯用来成型塑件与开模方向不同的内侧或者外侧上的小孔或槽。侧型芯与侧滑块共同构成侧向成型零件。一般而言，侧型芯同主型芯一样，也分为整体式和组合式。整体式是指在滑块上直接加工出侧向型芯或者型腔；组合式是指滑块和侧型芯分别加工，加工完成后，在组合起来使用。对于本制件而言，由于制品的侧向成型孔很

41、小，侧滑块相对较小，且制件为中批生产，批量不大，故而为简化起见，侧型芯与侧滑块制成一体，不再分别加工。3.6 模具成型零部件尺寸计算成型零件工作尺寸是指直接用来构成塑件形面的尺寸，例如型腔和型芯的径向尺寸、深度和高度尺寸孔间距离尺寸、孔或凸台至某成型面的距离尺寸，螺纹成型零件的径向尺寸和螺距尺寸。型腔型芯的工作尺寸的精度直接影响塑件的精度，该塑件是普通的圆柱形塑件而且精度不高，所以塑件精度容易保证。成型零件工作尺寸计算方法一般有两种：一种是平均值法，见平均收缩率、平均制造公差和平均磨损量进行计算：另一种方法是按极限收缩率、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，

42、后一种方法复杂，但能保证较好的精度，由于该塑件是普通的塑件，所以采用平均值法，从经济方面考虑也更合适。3.6.1 计算成型零部件尺寸要考虑的因素计算成型零部件工作尺寸要考虑的因素有很多，概括的讲主要有以下几个方面：（1）：塑件的收缩率波动（2）：模具成型零件的制造误差（3）：模具成型零件的磨损（4）：模具安装配合误差一般情况下，收缩率的波动，模具制造公差和成型零部件的磨损是影响制件尺寸精度的主要因素。当生产小制件的时候，后两者起主要作用。故而对于本制件精度要求较高的尺寸，须通过提高相应部分的模具尺寸精度来实现。3.6.2 制件尺寸在型芯型腔径向尺寸以及其他各类工作尺寸的计算公式导出的过程中，所

43、涉及无论是塑件尺寸和成型模具尺寸的标注，都是按规定的标注方法标注的。凡是孔，都是按基孔制，公差下限为零，公差等于上偏差的绝对值；凡是轴都按基轴制，公差上限为零，公差等于下偏差的绝对值。按照以上原则，再结合塑料公差数值表，可以转换出该制件各个尺寸的公差形式。塑件上各个尺寸的公差值如图3-6所示：图3-6 塑件尺寸3.6.3成型零部件尺寸计算从附录b中查的该材料的最大收缩率smax=2.5%,最小收缩率smin=1.0%, 由此该塑件的平均收缩率s=（2.5%+1.0%）2=0.0175大型芯径向尺寸和高度的计算：塑件孔的径向基本尺寸ls小尺寸，其公差d为正偏差，型芯基本尺寸lm最大尺寸，制造公差

44、为负偏差查表塑料模设计手册之二表1.4塑料abs收缩率0.3%-0.8%,取值0.4%。模具成型尺寸依据国标法计算（1） 型腔内形尺寸：dm=d(1+s)-3/4x+（2） 型腔深度尺寸：hm=h(1+s)-2/3x+（3） 型腔外形尺寸：dm= d(1+s)+3/4x-（4） 型芯高度尺寸：hm=h(1+s)+2/3x-（5） 中心距尺寸: cm= c(1+s)+-（6） 中心边距尺寸：lm= l(1+s)-3/4x+-式中d,d,h,h,c,l-塑件尺寸dm，hm，dm，hm，cm，lm-与塑件相对应的模具尺寸s产品缩水率塑件公差，计算之前必须将实体尺寸换算成单向负公差，孔的尺寸换算成单向

45、正公差，位置尺寸换算成正负双向公差模具零件公差，精度等级通常采用it5-it6塑件尺寸公差采用mt4dm径=d(1+s)-3/4x+=63.00（1+0.0035）-0.75x0.72+0.01=88.308+0.01dm横=d(1+s)-3/4x+=88.00（1+0.0035）-0.75x0.72+0.01=63.22+0.01hm=h(1+s)-2/3x+=1.105（1+0.0035）-0.67 x0.07+0.08=1.109+0.08通过计算获得cm=50.00, lm=70.00上述两式中修正系数x=1/22/3，即当塑件尺寸较大、精度要求低时取小值，反之取大值。上述两式取x=2

46、/3。成型零件表面工作尺寸的计算列表如下类类别模具零件塑料制品计算公式型腔或型芯公差等级公差种类尺寸工作尺寸公差等级型腔的计算型腔内形尺寸mt2a1000-0.42lm = lp(1+ scp)-（3/4）+m 0100.185+0.07it7mt2580-0.3058.065+0.074 30-0.13.015+0.036 型腔深度尺寸mt2b50-0.22hm=hp(1+ scp )- （2/3）+m 04.878+0.030it760-0.245.870+0.030 型芯的计算型芯外形尺寸mt2a96+0.380lm =lp(1+ scp) + （3/4） 0 -m96.765-0.08

47、7it746+0.26046.035-0.06254+0.30054.495-0.0765+0.1205.115 -0.0309+0.1409.15+0.036 型芯高度尺寸mt2b0.6+0.20hm =hp(1+ scp ) +（2/3） 0 -m0.7363-0.025it73+0.203.148 -0.0253.6.4成型零部件的强度与刚度计算及其装配（1）刚度校核max=化简得出 s1.15式中 e型腔材料弹性模量；j梁的惯性矩s侧壁厚度p型腔内单位面积熔体压力根据查表结果得出e=2.0610mpa =0.05mmp取30mpa,代入计算得出结果191.15，成立故能满足其刚度要求。

48、（2）强度校核sr(式中 型腔材料许用拉应力为150mpa 代入计算得出19r(成立故能满足其强度要求，确定最小壁厚之后,结合模具抽芯原则,初步确定选用a3型模架，模架周边尺寸为250300.（3）成型零件的装配依据标准模架进行选择，我们选择250x300的模架。镶件的装配采用不镶通，埋入式，用螺钉紧固。图3-6-4-1 镶件的装配模架采用镶件镶通，螺钉紧固，圆形镶件，台阶固定图3-6-4-2 模架的装配3.6.5斜顶侧向抽芯机构设计斜顶的倾斜度a的值与塑件倒钩深度s和塑件的推出距离的关系为； tana=s1/hk式中s1=s+(2-3mm) hk为塑件的推出距离产品的s=1.00mm hk=

49、35.00mm进过计算 tana=0.085 进过取整 a=5斜顶的结构为：图3-6-5 斜顶的结构3.7 模架的选用模架是设计、制造塑料注射模的基础部件。为了提高模具质量，缩短模具制造周期，组织专业化生产现规定我国注射模国家标注有两个，即gb/t12556 1990塑料注射模中小型模架及其技术条件和gb/t12555 1990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，该设计采用标准模架。3.7.1 模架型号的确定现在各块板的厚度已经标

50、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：（1）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成型压力，当塑件和凝料在分型面上的投影面积很大时，茹凸模底板厚度不够，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。（2）推板推出距离：在分模时塑件一般是粘结在型芯上的，需要推杆或推板推出一定的距离才能脱离型芯，该塑件的高度为24mm黏结在型芯上的尺寸约为24mm，所以当推出距离为24 mm时就能使塑件和型芯分离，如果c板（即模脚）的高度太小，则推出的距离不够使塑件脱离型芯，在本套模具中推出塑件的距离即塑料高度要小于垫块减去推板和推杆固定板的厚

51、度。由于该模具采用一模两腔根据塑件的大小、高度、壁厚的计算以及模架的空间能够装下螺钉还有一些冷却系统，选用模架的大小为250x300,再结合本制件的成型特点，选取ai型号的模架，即模架由定模座板，定模板，动模板，动模座板，动模支撑板，垫块，动模座板，推板，推板固定板组成。3.7.2 模架具体尺寸的确定注塑模具的模架，选用普通的二板模，模架的尺寸主要取决于成型零件，而成型零件的外形尺寸又取决于塑件的尺寸，结构特点和数量。模架是标准件，因此磨具设计时只需要确定定模a板和动模b板的长，宽，高，其他模版大小，以及其他标准件（如螺钉，复位杆等）的大小和位置都随之确定一般情况下，模架的选用应依据模架加工厂

52、商所提供的标准模架规范，使用时依据产品和模仁的大小进行选用，选用过小，会使模板的强度和刚度不够从而导致螺钉，销孔，导柱等的位置不够，若选用过大，会引起成本过高。具体尺寸的确定，主要是a、b板尺寸和垫块高度的确定。该制件的上边还需用型芯成型1mm的圆形不透孔，故结合经验，选取a板的厚度为68mm，b板的尺寸为55mm，垫块的高度选择为75mm。借助于计算机相关工具，在这三个数据确定之后，直接调出ai型龙记标准模架，其具体尺寸如下所示：模板公称尺寸： 宽度b0=200， 长度l=240，各个模板厚度：a=68mm、b=55、定模座板25mm、动模座板25mm、垫块高度75mm、推杆固定板 15mm

53、座板尺寸： 宽度为200,长度240mm至此，模架的选取工作便已完成。3.8 结构零部件的设计3.8.1垫块的设计用于支承动模成型部分并形成推出机构运动空间的零件称为垫块。在该设计中垫块设计成了一个单独的零件，这样比较经济。垫块的材料采用q235钢。垫块的高度必须使推杆有足够的推出距离和斜顶脱出卡勾的距离，以保证塑件安全脱落。因为动模板一定，垫块的高度也确定了，如图所示：图3-8-2 垫块3.8.2 定模座板和动模座板的设计定模座板：使定模固定在注射机的固定工作台面上的模板。图3-8-2-1定模座板动模座板：使动模固定在注射机的移动工作台面上的模板模具动模板如图示图3-8-2-2动模座板设计模

54、板在注射机上安装时需注意： 模板外形尺寸不受注射机拉杆间距的影响；小型模具一般只在定模座板上设置定位孔，大型模具则在定、动模板上均需设置定位孔，设备的定位孔径与模具的定位圈尺寸需配合良好；定、动模安装孔的位置和孔径与注射机固定板及移动模板的一系列螺纹孔相匹配，以便安装、压紧模具。动、定模板的厚度：动、定模板是分别与注射机的移动工作台面和固定工作台面接触的模板，对钢度与强度要求不高，一般可采用q235和45钢，该设计中采用q235钢调质处理硬度为230270hbs。3.8.3 导柱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。该塑件的精度要求一般所以用导柱导套导向即可。导柱既可以设置在动模一侧，也可以设置在定模一侧，应根据模具结构来确定，在本套模具设计中导柱设置在动模一侧。国家标准规定了导柱的两种结构形式，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大，特别对于