饮水机接水盒的设计与制造

1、学院毕 业 设 计题目饮水机接水盒的设计与制造系另寸 机电系专业模具设计与制造班级姓名学号指导教师日期设计任务书设计题目:饮水机接水盒模具设计设计要求:1. 确定合理工艺方案2. 确定材料3. 在模具的设计中最好有创新4. 设计要全面介绍模具的工作原理5. 内容丰富、文字精练、讲述详细、实用价值高6模具的设计有效地体现出实用的特色设计进度要求:第一周搜集模具相关资料及前期准备工作第二周模具基本类型与工作部分零件尺寸计算第三周模具整体及其零件的设计和绘制结构尺寸图第四周修改图形第五周 毕业论文的校核、修改、定稿及打印装订第六周定稿第七周打印装订指导教师（签名）：塑料制品具有原料来源丰富，价格低廉

2、,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，因此应用范围很广。注射成形是把塑料原料放入料筒中经过加热熔化，使之成为高黏度的流体，用柱 塞或螺杆作为加压工具，使熔体通过喷嘴以较高压力注入模具的型腔中，经过冷却、 凝固阶段，而后从模具中脱出，成为塑料制品。饮水机接水盒的手感要求要好，而且要求整体外形美观大方，这就要求了在塑件 的重要部位最好是设置倒圆角，减少应力的同时还增加了塑件的寿命， 还满足了足够 的手感。本文分析在于设计说明了常用饮水机接水盒塑件的结构特点， 叙述该塑件成 型工艺、注

3、射模的结构和其构件的结构特点和性能要求以及模具的工作过程， 还囊括 了侧向抽芯、顶出杆、复位杆的结构特点和基本工作原理。 另外，还阐述了注塑机的 挑选和校核验证、模具的具体安装和调试等.。关键词：型腔；型芯；侧抽芯机构；注塑机；模具安装调试。摘要II1 进行零件结构工艺性分析 1.1.1 进行零件结构工艺性分析 1.1.2进行零件材料性分析 2.1.3尺寸精度及表面质量分析 3.1.4塑件的表面粗糙度 3.1.5塑件表面质量分析3.1.6塑件注塑工艺参数的确定4.1.7塑件的成型工艺4.2注塑机的初选5.2.1注塑机的初选 5.2.2注塑机的终选6.3模具结构、尺寸的设计计算 7.3.1浇注系

4、统设计7.3.2型面的选择8.3.3定型腔的排列方式9.3.4型腔分析9.3.5抽芯机构设计1.03.6斜销的设计113.7滑块与导滑槽设计 163.8推出机构的设计 1.73.9冷却水道的设计1.83.10成型零件的结构设计 204成型设备的校核214.1模具闭合高度的校核 214.2模具安装部分的校核214.3模具开模行程的校核 214.4锁模力的校核224.5注射压力的校核225模具的安装、调试与保养 245.1模具安装245.2试注射245.3模具的保养25致 谢26参考文献271进行零件结构工艺性分析1.1进行零件结构工艺性分析该塑件为饮水机上的接水盒，主要是用于用户在使用过程中不小

5、心漏下的戶TT图1.1制件图水，故其机械性能要求是一般的，关键在于制件的手感，要拿的舒服，用得是顺手， 故在制件的一些重要部位都做了倒圆角处理， 让手感更加的不同。从零件结构图上分 析，零件大体形状成弧型，零件内侧为不规则的且还是阶梯型的， 外形为上大下小的 弧型。塑件厚度为1mm再进一步分析零件，其内腔侧壁上有两道加强板，外壁上有 一个小圆丘状的突起，为零件的安装定位用，零件为对称零件。由于零件外部侧壁上 有一突起与脱模方向是垂直的，不能强制性脱模，此时应采用侧向抽芯的模具较合适。1.2进行零件材料性分析由于塑件材料（ABS）为热塑性，零件的壁厚比较薄容易注塑成型。ABS是由（丙烯晴-丁二烯

6、-苯乙烯）三元共聚物，具有较好的综合性能，每种单体都具有 不同特性：丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性；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,ABS塑 料是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种单体采用乳液、本体或悬浮聚合法生产，使其具有 三种单体的优越性能和可模塑性，在一定的温度和压力下注射到模具型腔， 产生流动 变形，获得型腔形状，保压冷却后顶出成塑料产品。聚合物的分子一般呈链状结构， 线型分子链和支链型分子认为是热塑性塑料， 可反复加热冷却加工，而经过加热多个 分子发生交联反应，连结成网状的体型分子结构的塑料通常是一此次性的，不能重复

7、注射加工，也就是所说的热固性塑料。既然是链状结构，那塑料的在加工时收缩的方向也是跟聚合物的分子链在应力作用下取向性及冷却收缩有关，在流动方向上的收缩要比其垂直方向上的收缩多。产品收缩也同制品的形状、浇口、热胀冷缩、温度、 保压时间及内应力等因素有关。通常书上提供的收缩率范围较广，在实际应用中所考 虑的是产品的壁厚、结构及确定注塑时温度压力的大小和取向性。一般产品如果没有 芯子支撑，收缩相应要大些。塑料注塑模具基本分为静模和动模。在注塑机的注射 头一边的带浇口套的为静模，静模一般有浇口套、靠板、模板组成，简单模具（特别 是静模没有芯子的模具）也可以不使用靠板，直接用厚一点的模板就可以了。 浇口套

8、 一般为标准件，除非特殊原因，不建议取消。浇口套的使用有利于安装模具、 更换方 便，不用自己抛光。有些特殊模具浇口套可用钻出来或用锥度线割割成。部分模具必须静模脱模时，还得加上静模脱模机构。动模的结构一般为动模板、动模靠板、脱模 机构以及模脚和装机固定板。脱模机构中除了脱料杆，还有回位杆，部分模具还要增 加弹簧以实现例如自动脱模等功能。 还有导柱、冷却水孔、流道等也是不可少的模具 的基本结构。当然，斜导模具还有斜导盒、斜导柱等。当为一产品设计模具时，首先要设定模具的基本结构尺寸以备料，来加快模具制造的速度。复杂产品应先绘制好 产品图，再定好模具的尺寸。现在的模具基本上要进行热处理， 加高模具的

9、硬度，提 高模具使用寿命。在热处理前，先对模板进行初步加工：钻好导柱孔、回位孔（动模）、 型腔孔、螺丝孔、浇口套孔（静模）、拉料孔（动模）、冷却水孔等，铣好流道、型腔，有些模具还应铣好斜导盒等。 现在的普通精密模具的模板一般用 Cr12、Cr12Mov和一 些专业模具钢,Cr12等硬度不能太高，在HRC6C度时经常开裂，模板的常用硬度一般 为HRC55度左右。芯子的硬度可在 HRC5眇上。如果材料为3Cr2W8v制造后再氮化 处理表面硬度，硬度应为 HRC58上，氮化层应越厚越好。浇口直接关系到塑件的美观，浇口设计不好的话，容易产生缺陷。在没有任何阻挡的情况下很容易产生蛇型 流。对于要求高的产

10、品，还应设计溢流和排气。溢流处可以用顶杆，不要在模板上留 有溢流飞边，才不至于影响模具寿命。ABS材料还具有超强的易加工性，外观特性，低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。ABS的流动性介于PS与PC之间，其流动性与注射温度和压力都有关系， 其中注射压力的影响稍大，因此成型时常 采用较高的注射压力以降低熔体粘度，提高充模性能。1.3尺寸精度及表面质量分析塑件的重要尺寸：Imax =103.0復.14 mm,hi =3.0三代mm,h2 = 12.0黒传mm, d1 =34.63 产0 mmd2 =29.14 育20 mmd/=101.0 爲2 mmh/=3.8 mmh2 =13.0

11、mm等 尺寸精度等级为4级(SJ1372-78);次重要尺寸：d =1 一 0.11mm, h =12 _ 0.1mm=等的尺寸为6级或是自由精度 (SJ1372-78)。由上分析可知，该零件尺寸精度是中等，对应的模具相关零件的尺寸 加工可以保证。1.4塑件的表面粗糙度塑件的表面粗糙度低，塑建的外观越美丽，一般模具表面粗糙度要比塑件的要求高1 2级，塑件的表面粗糙度一般为 Ra1.6皿。由上分析知该制件尺寸精度和表面粗糙度都是一般要求容易保证模具相关零件 的尺寸和加工要求，有利于制件的成型。1.5塑件表面质量分析该制件属于一般的日常用品，在注重其美观以外就是保证拿在手上舒服不屹手就 行，故表面

12、除要求没有缺陷、毛刺、内部不得有导电杂质外没有特殊的表面质量要求，该制件的表面要求较容易实现，相比较来讲比较容易实现注塑成型综上分析可知，可以看出注塑件在注塑成型时候如果在工艺参数控制方面较好, 且工艺参数调整的也比较好的话，那注塑出的制件就能得到保证。1.6塑件注塑工艺参数的确定查找模具设计与制造简明手册和实际情况，来综合评定ABS的工艺参数。工艺参数可做如下选择，试模时可根据实际情况做出调整，直至达到生产出合格的制件。表1.1温度或时间参数30 r： min后处理预热干燥温度料筒温度199-210 C（后段温度）预热时间2-3 h204-221C（中段温度）注射时间20-90 s210-2

13、32C（前短温度）高压时间0-5 s80-85 0 C螺杆转速时间：2-4 h170-180 C冷却时间20-120 s喷嘴温度注射压力：模具温度63-85 0 C压力参数60-100 MPa70oC后处理温度1.7塑件的成型工艺ABS在升温时温度增加。所以成型压力高，塑件上的脱模斜度易较大，ABS易吸 水，吸水率大约为0.2%-0.8%，对于本级别的ABS加工前用烘箱以80-85E烘2-4 小时或用干燥料斗以80C烘1-2小时。后用注塑成型来生产制件。无定形料，流动性 中等,吸湿大,必须充分干燥,表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥 80-90度,3小时. 宜取高料温,高模温，但料温易270度

14、.对于本精度的塑件,模温宜取50-60度。还要 需解决夹水纹，提高材料的流动性，采取了高料温、高模温，或者改变入水位等方法。 如成形耐热级或阻燃级材料，生产3-7天后模具表面会残存塑料分解物，导致模具表 面发亮，需对模具及时进行清理，同时模具表面需增加排气位置。2注塑机的初选2.1注塑机的初选(1) 计算塑件的体积和质量以下计算体积值为三维造型软件自动生成。初步计算出塑件的体积：3V =42871 .71mm。根据查询设计手册知：ABS的密度为 *1.05 kg. dm 3计算塑件的重量：m = V =45.02 g浇注系统凝料质量为：m1f=1.04g塑件和浇注系统凝料总质量为：M = m

15、m 46.06g(2) 选用注射机根据总体积V= 42.87 cm 3,初步选取螺杆式注塑成型机 XS-ZY-125型号主要参数如表2.1所示：表2.1注塑机的主要参数理论注射量3125 cm最小模具厚度200mm定位孔的注射压力120 Mpa150 mm 江 30 mm直径喷嘴球半锁模力900 KN12mm径260mM喷嘴口孔拉杆内间距3mm290mm径最大模具厚度300mm移模行程600mm2.2注塑机的终选注射量的校核塑料制品的体积或是质量不能超过所选注塑机的一次最大注射量，一般注射机的J e + 少 一4:4 炉 + :+T可 751图2.1 TT1-1290/270 螺杆注射机喷嘴示

16、意图 额定注射量利用率控制在以下，用公式表示为：W注乞 0.8WmaxW注一一制品的体积或质量；Wmax 注射几额定注射体积或质量。综上所述，塑件及浇注系统的总体积为 42871 .71 mm3远小于注塑机的理论注射量125 mm 3，将数据代入公式得：42871 .71 10彳cm彳：125 cm彳，故满足要求。3模具结构、尺寸的设计计算注射模结构设计主要包括：分型面选择、模具型腔数目的确定及型腔的排列方式 和冷却水道布局以及浇口位置设置、 模具工作零件的结构设计、侧向分型与抽芯机构 的设计、推出机构的设计等内容。3.1浇注系统设计(1)主流道设计 主流道是熔融塑料进入模具型腔时的最先经过的

17、部位，其截面尺寸直接影响塑料的流 动速度和填充时间，如果主流道截面尺寸太小，则塑料在流动时的冷却面积相对增加, 热量损失大使熔体黏度增大，造成成型困难。反之，如果主流道截面尺寸太大，则使 流道的容积增大，塑料耗量增多，且零件冷却定型的时间延长，降低了生产效率。同时主流道过粗还容易使塑料在流动中产生紊流或是涡流，在塑件中出现了气泡，从而 影响其质量。因此，主流道的设计主要应恰当地选择主流道截面尺寸。 其结构如下图 8所示。通常对于粘度大、流动性差的塑料或尺寸较大的塑件，主流道应设计得大一些；粘度小、流动性好的塑料或尺寸较小的塑件，主流道应设计得小一些。式中D =(mm)D 主浇道大头直径 mmV

18、流经主浇道的熔体体积cm 3注射量为125 cm 3K 因熔体材料而异的常数表3.1塑料种类表塑料种类PSPE/PPPAPCABSCAK值2.5451.52.12.25故 D4125= 8.7mm3.142.1%y/y7O-V-图3.1主流道浇口设计浇口是连接分流道和型腔或者说是塑件的桥梁，通常要考虑以下几项原则：尽量缩短流动距离；浇口应开设在塑件壁厚最大处； 必须尽量减少熔接痕；应有利于型腔 中气体排出；考虑分子定向影响；避免产生喷射和蠕动；浇口处避免弯曲和受冲击载 荷；注意对外观质量的影响。一般浇口的截面面积约为分流道截面面积的3%-9%截面形状通常为矩形或是圆形，浇口长度为0.5-2mm

19、,表面粗糙度值Ra不低于0.4。 由于本设计是盒形结构，又是单模腔，所以直接采用直浇口自型腔顶部浇注。 考虑到 浇口的截面大，熔料凝固时间长、压力传递好，补料容易；熔料自顶向下流动，模具 排气顺畅，而且凝固废料少。3.2型面的选择模具设计中，分型面的选择很关键，它决定了模具的结构。应根据分型面的选择原则和塑件的成型要求来选择分型面。 该塑件为半弧形薄壁件，表面无特殊要求，上端面为零件的敞口方向，又是一个平面，零件高度为 16.8mm，且垂直于轴线的截面形状图3.2分型面的选择也比较简单，还有就是选择的面是塑料流动方向的末端， 可利于排气。选择分型面时 一般应遵循以下几项原则：分型面应选在塑件外

20、形最大轮廓处；便于塑件顺利脱模， 尽量使塑件开模时留在动模一边；保证塑件的精度要求；满足塑件的外观质量要求； 便于模具加工制造；对成型面积的影；对排气效果的影响；对侧向抽芯的影响。可选择如上图2所示的水平分型方式可降低模具制造的复杂程度、易于选择制造成型设备、减少模具价格难度又便于成型后出件。3.3定型腔的排列方式根据经验记载，每增加一个型腔，塑件的尺寸精度要减少4%设塑件典型尺寸(基 本尺寸)为L,塑件的尺寸偏差为_x单型腔时塑件可能达到的尺寸精度为 _：.%，而 在本设计中的材料为非结晶型的 ABS其可能达到的尺寸偏差为 0.05%。由于本塑件 在注塑时是一模一件，即模具是单个型腔。3.4

21、型腔分析(1) 型腔的强度及刚度要求塑料模具的侧壁和底壁厚度的计算是模具设计中经常遇到的问题。当前在生产中一般都是按照经验来决定，但是常常因估计不准而造成了模具的报废和材料的浪费。 目前的常用计算方法有按强度条件计算和按照刚度条件计算两大类，但是实际的塑料模具却要、要求既不允许因刚度不足而发生明显的变化，甚至破坏，也不允许因刚度不足而发生过大变形。因此，要求对刚度和强度加以合理考虑。在注塑成型过程中，型腔所受到的力有塑料熔体的压力、 合模时的压力、开模时 的拉力等，其中最重要的是塑料熔体的压力。 在塑料熔体的压力下，型腔将产生内应 力而变形。如果型腔侧壁和底壁厚度不够，当型腔中产生的内应力超过

22、型腔材料的的 许用应力时，型腔即发生强度破坏。与此同时，刚度不足则发生过大的弹性变形， 从 而产生溢料和影响塑件尺寸以及成型精度， 也可能导致脱模困难。可见模具对强度和 刚度都有要求。但是，理论分析和实践证明，模具对强度和刚度要求并非同时兼顾。 特别是本次设计中，该塑件属于小尺寸型腔类型，刚度不足不是主要问题，应按强度 条件计算，强度计算的条件是满足个中状态下的许用应力。为了防止在注射时由于高压的注射，型腔的一些配合面发生了弹性变形而产生间 隙导致溢料，再根据了 ABS材料允许的最大不溢料间隙0.05mm来确定刚度条件。再 就是为了保证塑件的精度，要求型腔有很好的刚性，在注射时不会产生过大的弹

23、性变形，一般允许弹性变形值根据经验取0.025-0.05m m。还有为了有利于脱模，型腔的允许弹性变形量应小于之间的收缩值。(2) 型腔壁厚计算单型腔侧壁厚度tc的经验公式：tc = 0.20 117 (型腔压力PM : 49MPa )。带入数据最终算得型腔侧壁厚度t c =43mm3.5抽芯机构设由于塑件侧壁有一球面状的小突起， 它的方向垂直于脱模方向，阻碍了成型后塑件 从模具脱出。因此，成型小球面突起的零件必须作成活动的型芯， 即必须要设置成侧 抽芯机构。本模具采用斜销抽芯机构。(1) 抽芯距的确定抽芯距按下式计算：S = h K式中S 抽芯距，mmh 成型模块与制品接触距离，mmK 安全

24、距离。由注射模具设计手册上查得数值。由于小球面在侧壁上的投影是一个圆，所以在这里就取投影圆的半径R也就是 h=1mm另外再加上3-5mm的抽芯安全距离，可取抽芯距 S抽=5mm(2) 抽芯力的确定- 12(a b) E ；la b 2 2( )1.1F1 + f sin a cos a 2丄a + bcos ： 亠 2 () cos ：二 t式中a塑件长度；b塑件的宽度；E塑件弹性模量，MPa ；塑料成型收缩率；t 制品厚度，mmJ塑料泊松比，一般取 0.32-0.49 ;:脱模斜度；1 制品对型芯的包紧长度。最后算得抽芯力：Q =55931.59 N / mm 2(演算过程省略)(3) 确定

25、斜销的倾角斜倒柱的倾斜角:-是本设计斜抽芯机构的主要技术参数之一，它与拔模力以及抽芯距有直接关系，在日常生产和试验中一般是取:-=15 0 25 0。本设计中取：.=150。3.6斜销的设计(1)斜销的结构形状及安装形式斜销的结构形状如图3.2所示。图中所示为普通形式即为本设计采用的形式。为可 斜销能顺利的导入滑块，斜销的头部做成了半球型。斜销材料用T8A钢渗碳处理，淬火硬度在55HRC以上，工作表面经磨削加工后保持有 Ra0.8的表面粗糙度。其安装 部分与模板间采用H7h6的过渡形式配合。因滑块运动的平稳性是由滑块和导滑槽之 间的配合精度保证，合模时滑块的最终位置又是由楔紧块保证，斜销只起驱

26、动滑动的作用。故为了运动灵活，斜销与滑块间可采用较松的间隙配合H11h11或是保持0.5-1mm的间隙。有时为了使滑块间运动滞后于开模运动，分型面先打开一个缝隙， 使塑件从型薪上松动下来，然后斜销再驱动滑块开始抽芯，这个时候的配合间隙可放(2)抽芯机构斜销有效长度和开模行程计算抽芯驱动斜销总长L构成下图3.4所示图3.4斜销总长构成Dh dSL = Lt 亠 L2 亠 L 3 亠 L 4 亠 L5 tan :： 亠亠 tan :：亠亠（10 15） mm2cos a 2sin ot(注：其中的L5为斜销引导部分长度，一般取5 10mm)计算结构斜销总长L =73 .86 mmL4是斜销的作用段

27、，即有效长度，用Ls表示。Ssin ：L s = 38 .637 mm开模的有效作用距离即开模具行程H:H = Scot :H = 37 .32 mm为了斜销抽芯滞后开模动力，斜销与斜销空间留间隙，斜销有效长度要增加:.:L = 4 mm为了斜销光滑进入斜销孔，在斜销孔上端口部倒r圆角，r圆角使斜销有效长度增加.：Lr :r (1 +sin ot) r (1 _cos ot)丄rcos 二sin :.：Lr =1.17 mm(a)(b)(c)图3.5斜销和滑块受力分析(3) 斜销直径的确定如上图3.5所示是斜销和 滑块的受力模型图，对滑块建立受力直角坐标系。P是斜销和滑块间作用力；F f是斜销

28、在斜销孔中所受到的滑动摩擦力；Q是制品收缩包紧滑块给抽芯造成的阻力；F1 f是滑块在滑道内的滑动摩擦力；R是滑块受注塑机移动 模板的开模力。可写出x方向的平衡方程： Fx = 0即Q F f sin 二九卩丄 fp cos ：= 0P= Q Pfcos : - f sin :-（2-5-3-1）写出y方向的平衡方程:F f cos 亠 P sin : - Pt = 0即得Pisin ：.亠 f cos :（2-5-3-2）由式（3-1-1）、式（3-1-2）联立解得：Pi设为摩擦角，f二tan 经三角函数变换得:Q sin（ ： 亠） cos（2-5-3-3）将式（2-5-3-3）代入式（2-

29、5-3-1）中得：Q cos 2 $P =cos:亠 2 ）（2-5-3-4）由式（2-5-3-3）和式（2-5-3-4）分析得出：随角的增大，斜销受到法向压力P和滑块受到的开模力P1都增大，当=90 - 2、时，P、P1无限大，模具自锁无法打开。f 7.15，接近9o，:- 一般到72 o时模具自锁，但是常用的斜销倾角选在10 ：25比较合适，太大则会加速滑块和斜销的磨损本次注塑模设计是侧向动模一侧的，故 P、R为2Q cos P =cos(:.亠.亠 2*)Q sin（很亠卩亠：）cos cos：1 亠 2*)带入数据，最终确定所选:.=15o满足斜销的滑动要求，符合了本次设计要求（4）斜

30、销直径的计算确定斜销驱动滑块抽芯时力作用在斜销上，使斜销受到最大弯矩为max=PL固定端受到的最大弯应力为maxmax3而W，满足条件二max V I，得:3232PLs32 PS cos :3-d sin :又由式即为1（2-5-1）的普遍公32 PS cos 0 予 sinat J令垂直抽芯时v - ，滑块倾向动模时? -，滑块和斜销见作用力P 式为Q cos $cosC：亠 2 )代入式(2-5-1)，得d = 32QScos冷cosB 3n t kin o( cos(日 + 20)式中Q抽芯力，N ；S抽芯距，mm ;-滑块倾斜角；:斜销倾斜角；二为正常时的:-,摩擦角，约为9 ；4

31、.1斜销材料强度，Mpa ；K安全系数，K =1.4 1.8。最后计算得斜销的直径：d = 14.989 mm在本次设计中取得了直径的整数值 d = 15.0mm3.7滑块与导滑槽设计(1) 滑块与侧型芯的连接方式设计本设计中的侧向抽芯结构用于成型零件的侧向突起小圆球面，由于突起部位尺寸较小，考虑到成型零件和装配问题，采用了组合式结构。型芯和滑块的连接方式采 用的镶嵌方式，其结构见装配图。(2) 滑块的导滑方式为了确保侧型芯可靠的抽出和复位， 保证滑块在移动过程中的平稳、 无上下卡死 和窜动现象，滑块在导滑槽内必须很好的配合和导滑。本设计中为使模具的结构紧 凑，降低模具装配复杂程度，采用了整体

32、式滑块和整体式导向槽的形式，结构图见 装配图。滑块与导滑槽之间的配合部分按H 8 f 7间隙配合，非配合部分 0.5-1mm,的间隙。滑块上的零件为成型零件，其材料选用T10A材料淬火调制处理。滑块用45钢材料制作，淬火硬度在 40HRC以上，表面应保证粗糙度在 Ra 0.8左右。为了 提高滑块的导向精度，装配时采用了对导向槽和滑块配磨、配研的装配方法。(3) 滑道的结构设计为了滑块在滑道中移动的要平稳， 无窜动和卡死现象。滑道材料选用优质工具钢T8A、T10A制造，淬火硬度为5458HRC。滑块和滑道的配合为H7h6，滑块和滑道接触面粗糙度Ra = 0.8m。3.8推出机构的设计在本次设计中

33、的推出机构属于推板杆出机构且是一次推出机构，即塑件在推出 机构的作用下，只做一次推出动作就可以被推出的机构。此次推出机构的动力来自于注射机的开模动作。开模时塑件先是和动模一起移动， 达到一定位置时，推出机构被 注射机上固定不动的顶杆顶住而不再随动模移动时，动模继续移动时，推出机构便将塑件从动模上推出。机动推出机构具有生产效率高、推出力大等优点是生产中广泛应 用的一类推出机构。推杆推出机构是脱模机构中最常见的一种形式。由于推杆加工简单，更换方便，滑动阻力小，脱模效果好，设置的位置自由度大，因此在生产中广泛 应用。在此次设计中的制品较小，虽然推杆和制件的接触面积小，但是并不会损坏制 件或是使制件变

34、形。另外，推杆和型腔或是型芯的配合间隙应在0.03m m以下，配合面表面粗糙度在Ra0.02m以下，表面镀铬则更好，为防止滑动部分产生咬合或是拉 毛，长采用局部淬火表面强化处理，一般要使表面硬度达到54-58HRC甚至60HRC以上。还可在表面涂覆耐高温的固体润滑剂等，以降低滑动摩擦系数。(1)推杆的形状及尺寸推杆的截面根据塑件的几何形状及型腔、型芯的不同，设置在在型腔上的推杆的截面形状也不尽相同，在这里用的是圆截面推杆。见上图6所示。6.J.38-42HRC50-55HRC其余图3.6推杆形状圆形推杆的直径可根据压杆稳定公式计算：L 推杆的长度，mmF脱一一塑件的脱模力，N;e弹性模量，Mp

35、an推杆数量，根据塑件和型腔的结构和尺寸确定；K 安全系数，取K=1.5最终带如数据算得：推杆直径d =1.86mm取整数d =2.0mm推杆直径计算以后，再景象强度的校核，由公式表示为:式中 压丨推杆材料的许用压应力，Mps。带入数据计算得d =1.86mm1.366mn推杆直径校核满足要求。(2)推杆的固定形式及装配要求推杆是和固定板联接固定在一起的，其与推板的联接情况见下图3.7所示3.7推杆的固定形式3.9冷却水道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 10-25mm的深度有个温度逐渐

36、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道路称为冷料水 道。冷却水道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1-1.5倍，最终要保证冷料的体积小于冷料水道的体积，冷料水道有六种形式，常用的是端部为井字形和拉料 杆的形式，具体要根据塑料性能合理选用。本模具中的冷却水道的具体位置和形状按 实际

37、执行，实际上只要将分流道顺向延长一段距离就行了。3.8冷却水道冷却水道长度计算：水道一半面积正对模腔壁，所以冷却面积、水道直径和水道长度估算关系式为：ndLF :2则水道长为：2FL =二 d冷却水道计算是非常精确的计算，关键还在于水道布置均匀，使型芯轮廓面和型腔轮 廓面两边冷却量均匀，控制好模腔到水道距离、水道和水道之间距离，用流速和流量 来调节每条冷却水流回路的冷却量，所以设计的每条回路水道都没有太长。最后取得水道的直径为 7,水道的长度为130m材60mm3.10成型零件的结构设计成型零件的尺寸计算：本设计中的成型零件尺寸计算时均采用平均尺寸、平均收缩率、平均制造公差和 平均磨损量来进行

38、计算。查表得ABS的收缩率为Q =0.4%0.7%故平均收缩率Qcp h0.4 - 0.7 % /2 =0.55%，考虑到工厂模具制造的现有条件，模具制造公差取、：z 二:.：3 （见表 3.3）表3.3成型零件尺寸计算基本尺寸计算公式型腔尺寸备注型腔尺寸计算103.037.00 _0.143.8豐13.0 ：04H aMSCPSep%一3.4 0%一/30103 .46 o0.05；0.0537 .10 o3.71 00.060 .0412 .998 034.63 00.20034 81 _0.07型芯尺寸计算29.14 00.203.0 0.16d aMh aM-daSep %ha Sep

39、 %o29.32 _0.070312 _0.0512.0 匕6012.17 皿4成型设备的校核4.1模具闭合高度的校核根据以上章节支承与固定零件的设计中提供的经验数据，确定：定模座板：H, =27mm 上固定板： H2=36mm下固定板： H3=20mm 支承板：H4=27mm 动模 座板：He *7mm根据推出行程和推出机构的结构尺寸确定垫板：H 5 = 70 mm因而模具的闭合高度：H = H , H 2 H 3 H 4 H 5 H 6 =197 mm而TT1 - 1290/270型注塑成型机的最大模具厚度H max = 300 mm ,最小模具厚度H min 85 mm，满足安装要求：H

40、 乞H H 。模具闭合高度的校核满足要求。4.2模具安装部分的校核模具的外形尺寸为246 mm 254 mm 185 mm，而注塑成型机拉杆内间距为545 mm 480 mm，故能满足安装要求。模具定位圈的直径100 mm等于注塑机定位孔的直径 宅100 mm，满足安装要求。 浇口套的球面半径为SR -R (1 2) =20mm，满足要求。4.3模具开模行程的校核由公式：H 模=H 1 H 2 a EH 注式中 H模 模具的开模行程，mm ；H注注塑成型机移模行程，mm ;H 1制件的推出距离，mm ;H 2包括流道凝料在内的制品的高度，mm ;a侧抽芯在开模方向的距离，mm。代入数据得：H模

41、=115 - 177 31 =323乞940 mm ,故模具开模行程校核满足要求。4.4锁模力的校核锁模力是指注射机的锁模装置对模具所施加的最大夹紧力。当高压的塑料熔体充满模具型腔时，沿锁模方向会产生一个很大的作用力，此力总是力图使模 具沿分型面胀开。为此，注射机的额定锁模力必须大于型腔内塑料熔体压力与塑件及 浇注系统在分型面上的投影面积之和（即注射面积）的乘积。注射机经过浇口和模腔流 程后有很大的损失，但是模腔内的压力仍然很高，补料压力要比减损后压力高。模腔 内的压力使模具的分型面胀开，浇注时注塑机要用锁模力锁紧模具。 每太注塑机都标 明额定锁模力，模腔内的压力不能超过锁模力，根据生产经验，

42、注射机的实际注射量 最好在注射机的最大注射量的80%以内。可用公式表示：Fq : Pq = ptKpF :PtK式中F 制品加浇注系统在分型面上的投影面积,q模腔内的压力，Mpa ；P注塑机的额定锁模力，kN ;Pt注射压力，Mpa ；K 注射压力损耗系数，K =0.3 0.7 ;将数据代入公式得：Fq =55 .38 KNP =2700 KN 55 .38 KN，故锁模力校核满足要求。4.5注射压力的校核注射压力的校核是校验注射机的额定注射压力能否满足塑件成型时所需的注射压力。注射机的额定注射压力是指注射时料简内柱塞或螺杆施于熔融塑料的单位面积上的压力。其关系见上图4.1所示。塑件成型时所需

43、的注射压力是由注射 机类型、喷嘴形式、塑料流动性、浇注系统和型腔的流动阻力等因素决定的，其值般为70150Mpa在本次设计中的塑料制品属于薄壁件，故熔料的流动就不那么的 顺畅。在此ABS塑料的注射压力选为Pmax =150 Mpa。由公式表示为：Pmax _ K Po式中 Pmax 注射机的额定注射压力，Mpa ；Po 注射成形时的所需调用的注射压力，Mpa；K 安全系数。取 K =1.3将数据代入公式得：k Po =1.3 x90=117 MPa Pmax=50Mpa，故注射压力的校核满足要求5模具的安装、调试与保养5.1模具安装（1）图纸分析和安装分析由于试模具以及试注射与模具制造息息相关

44、，检查模具的总高度以及外形尺寸是否符合已选定的注射机的尺寸条件。由于模具中有侧向滑动的机构，所以应将其运动 方向与水平方向平行，或者向下开启，这样就可以有效的保护了滑块的安全复位， 防 止了碰伤侧芯。确认产品的形状，同时对成为产品的立体形状构成一个印象。预测注射部的射出不足，缩水，弯曲，变形等成形不良情况。对尺寸标准线的确认，可在图 纸上注明“0”线是否超出产品的外形，有无作为标准之处等标准的做法，对重要管 理尺寸等的确认，已在图上注明。标准是从产品内测得出时，用测定仪器（游标卡尺） 确认已加上偏差侧的尺寸。检查清理模板平面定位孔及模具安装面上的污物、毛刺。（2）浇口规格试验校定对浇注道直径的

45、试定；一模周期的校定。（设想射出保压时间，冷却时间，中 间时间等）；注射机规格校定计算出1模的重量，确认射出容量是否充足。即使是同 一机种，也必须注意如果螺杆直径的不同，射出容量有变化。1模重量（Kg）=（产品的体积（cm2 x取数量+流道体积（cm2） x树脂比重计算出投影面积，确认合模 力是否充足。合模力（g）成形面投影面积（cm2 x模具内的平均压力（通常为 400kg/cm2）5.2试注射确认升温后，合模时必须确认塑料的温度已上升至设定温度， 再次确认没有漏水 情况。确认管的所有温度，阀、水管接口的堵塞，或因排管失误引起的介质不流出， 都应加以注意。升温途中必须尽量关闭模具，特别在设定

46、温度时，如果在模具打开的 状态下长时间放置的话，由于固定侧、可动侧产生温度差，有时造成模具不能关闭。 合模力要设定所需的最低限度的设定压力。保压尽量小一些，标准是5%左右。当由于弹簧的反弹力而不能关闭模具时，必须尽量设定为最低，模具接触位置尽可能不要 增加，因为有时会造成模具损坏。射出速度设定得低一些，（最大射出速度的2030% 左右）。保压时间将保压设定为10%保压时间设定为40秒。在保压时间中，由于射 出时的惯性，有的成形机螺杆会前进。因为如果为样的话，会不明确真正的计量完成 的位置。保压速度设定为0%为了保压工程中不让螺杆前进。5.3模具的保养每天检查模具的所有导向的导柱，导套是否损伤，

47、包括模具导柱.行位等部件，定 期对其加油保养，每天上下班保养两次；清洁模具分型面和排气槽的异物胶丝 ，异物, 油物等并检查模具的顶针是否异常并定期打油 .分模面、流道面清扫 每 日两次；引导梢、衬套、位置决定梢（定位梢）的给油每日一次； 定期检查模具的水路是否畅通，并对所有的紧固螺丝进行紧固；检查模具的限位开关 是否异常,斜销.斜顶是否异常停机之前须先关闭冷却水路，吹净模具内的水路的余 水,检查模具的表面是否有残留的胶丝，异物等将其清理干净后均匀喷上防锈剂，准确 填写相关记录。模具,型腔、型芯面等部位的清洁；模具的运动部位的润滑，螺栓的松弛的紧固； 冷却水孔的防锈，电器件的断线检查等。连续生产时应定期进行生产中维护，断续生 产品则在一个批量生产后一定要进行停机维护， 使其在最佳保养状态。模具护应有日 常保养进行和定期保养进行，都依照模具维护与保养进行，并以模具保养检查表确认 并作业后，再将每一个模具生产记载于记录表上， 这个记录是模具的履历记录，在以 后的检查上有很大的帮助。维护上的要点在于固定的必要频率及时间下， 认真执行模