某零件底座壳体的塑料注射模具设计

1、 西安工业大学北方信息工程学院本科毕业设计(论文)题目：某零件底座壳体的塑料注射模具设计系 （部）： 机电信息系 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： B 学 生： 刘鹏岭 学 号： B 指导教师： 王蕊 2013年05月西安工业大学毕业设计（论文）任务书院（系） 机电系 专业 机械设计制造及其自动化 07 班 姓名 刘鹏岭 学号 b 1.毕业设计（论文）题目： 某零件底座壳体的塑料注塑模具设计 2.题目背景和意义：塑料模具的设计和制造水平反映了机械设计和加工的水平，模具的设计已应用了当代先进的设计手段。各行各业对模具需求量的增大，增加了大量的模具设计与制造的技术人才。本课题为中等以上难

2、度的塑料模具设计，从模具的结构设计，各种参数的设计与计算，材料的选择与处理，零件的加工工艺方案的制订，三维造型等均得到一定的锻炼。 3.设计(论文)的主要内容（理工科含技术指标）：通过该塑料零件的注塑模具设计，能够熟悉和掌握塑料零件注射模具的设计全过程。掌握模具结构的设计，并能对模具主要零件的强度计算及每一个零件的尺寸确定，掌握材料的选择，热处理要求及其制造工艺知识。通过该设计，应具有外语翻译及理解能力，能熟练运用计算机进行设计和绘图。能够完全独立完成中等难度以上塑料注射模具设计，并能在选材，结构设计等方面进行环保、经济技术分析。 4.设计的基本要求及进度安排（含起始时间、设计地点）： 1）基

3、本要求： （1）绘图要求（用AutoCAD和Pro/E软件） 测绘塑料零件图、动模、定模、镶块等主要零件图及模具总装配图（二维及三维图）; （2）编写15000字左右论文一篇，具体内容如下： A 分析塑料件的材料、形状、结构对注塑成型的影响； B 分析所采用模具结构方案，着重分析难点（斜导柱、哈佛模、点浇口、脱螺纹型芯等）； C 分析所有分型面，选出最佳分型面 并叙述该模具的开，合模动作过程； D 确定哪些面有脱模斜度 ，确定各种配合的形式并说明理由； E 分析浇口位置，浇口形状、形式及所采用的理由并说明所有推顶装置设置的位置及其理由； F 对该设计方案各部分应作环保、经济技术分析； （3）计

4、算下列尺寸 有关成型零件工作尺寸的计算 、斜导柱长度及抽拔力的计算、成型型腔壁厚及冷却水 道的计算； （4）对设计中典型零件编制工艺规程卡片（至少2个零件）； （5）翻译有关外文技术文献一份（附原文）2000字； （6）生产批量：10万件； 2）进度安排：（1）查阅资料学习相关知识 3周 （2）外文翻译 1周 （3）零件分析并绘图 3周 （4）方案选择与确定 3周 （5）绘制零件图与装配图（二维和三维） 3周 （6）编写论文 2周 （7）打印并交主审教师审阅 1周 5.毕业设计（论文）的工作量要求 实验（时数）*或实习（天数）： 根据实际情况而定 图纸（幅面和张数）*： 总计三张0号图纸 其他

5、要求： 指导教师签名： 年 月 日 学生签名： 年 月 日 系（教研室）主任审批： 年 月 日说明：1本表一式二份，一份由学生装订入附件册，一份教师自留。2 带*项可根据学科特点选填。某零件底座壳体的塑料注塑模具设计摘 要注射成型是塑料成型的一种重要方法，它主要适用于热塑性塑料的成型，可以一次成型形状复杂的精密塑件。本课题就是将某零件底座作为设计模型，将注射模具的相关知识作为依据，阐述塑料注射模具的设计过程。 通过对某零件底座成型工艺的正确分析，设计了一副一模两腔的塑料模具。模具中决定塑件几何形状和尺寸的零部件称为成型零件，包括前模板、前模仁、后模板、后模仁、后模镶件、斜导柱、滑块等的设计与加

6、工工艺过程。成型零部件在工作时直接与塑料接触，在一定的温度下承受熔体的高温和高压，因此必须要有合理的结构、较高的强度和刚度、较好的耐磨性、正确的几何形状、较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度。重要零件的工艺参数的选择与计算，推出机构与浇注系统以及其它结构的设计过程。 设计成型零部件时，应根据塑料的特性、塑件的结构和使用要求，确定型腔的总体布局，选择分型面，确定脱模方式，设计浇注系统、排溢系统等，然后根据加工工艺和装配工艺的要求进行成型零部件的结构设计，计算成型零部件的工作尺寸，对关键的成型零部件进行强度和刚度校核。 关键词：塑料模具；注射成型；模具设计；Base shell of a part d

7、esign of plastic injection moldAbstract Is plastic molding injection molding is an important method, it is mainly used in the thermoplastic plastic molding, can be a complicated shape of precision plastic forming parts.this topic is to a certain parts base as a design model, the injection mold of th

8、e related knowledge as the basis, of plastic injection mold design process. through the parts base molding process of the correct analysis, design a pair of one module and two cavities of plastic mold . decision model in mould geometric shape and size of components called molding parts, including fo

9、rmer template template, front mould kernel, back, back mould kernel, back mould set piece, inclined guide pillar and slide block design and machining process . molding parts in direct contact with the plastic at work, at a certain temperature melt under high temperature and high pressure, so there m

10、ust be a reasonable structure, high strength and stiffness, good abrasion resistance and correct geometry, high dimensional accuracy and low surface roughness. Important parts of the process parameters selection and calculation, and the extrusion outfit, inject system and other structures of the des

11、ign process. design of molding parts, should according to the characteristics of plastic and plastic parts structure and use of the requirements, determine the overall distribution of cavity, choose the parting surface, parting ways, for sure, design of gating system and overflow system, etc. then a

12、ccording to the requirement of the machining process and assembly process for molding parts structure design, molding parts work size calculation, forming parts of key strength and rigidity. key words: plastic mold; Injection molding; Mold design;目 录1 绪论12 塑件成型工艺分析22.1塑件分析22.2塑件的结构及成型工艺性分析32.2.1塑件结构

13、工艺分析32.2.2精度等级32.2.3脱模斜度32.3 ABS塑料的注射成型过程及工艺参数32.3.1注射成型过程32.3.2 ABS塑料的成型条件32.3.3 ABS塑料的性能分析43 拟结构定模具形式73.1 分型面位置的选择73.1.1分型面的选择原则：73.1.2分型面选择方案73.2型腔数目的确定83.3模具结构形式的确定84 注塑机型号的确定94.2 注塑机型号的确定94.3锁模力的计算105 浇注系统的设计115.1主流道设计115.2分流道设计125.3浇口的设计125.4冷料穴和拉料杆的设计135.5排气系统的设计136 成型零件的设计146.1成型零件的结构设计146.2

14、 型腔、型芯工作尺寸计算147 合模导向机构的设计167.1导柱的设计167.1.1导柱的设计167.1.2技术要求167.2导套的设计168 推出机构的设计188.1推出力的计算188.2推杆的设计189 侧向分型抽芯机构设计209.1抽芯机构抽拔力、抽芯距的计算209.2抽芯机构的设计219.2.1斜导柱倾斜角219.2.2斜导柱长度的计算219.2.3滑块的设计2210 温度调节系统的设计2310.1加热系统2310.2冷却系统2310.2.1冷却介质2310.2.2冷却系统的简略计算2311 注塑机工艺参数的校核2511.1最大注射量的校核2511.2最大注射压力的校核2511.3锁模

15、力的校核2511.4模具型腔数的确定2611.5开模行程的校核2612 模具总装图2713 模具的可行性分析2913.1 本模具的特点2913.2 市场前景与经济效益分析2913.3 环保性分析29结论30参考文献31致 谢32毕业设计（论文）知识产权声明33毕业设计（论文）独创性声明34主要符号表T成形周期K注射机最大注射量的利用系数，一般取0.8M0注射机的额定塑化量（g/h或cm/h）M浇注系统所需塑料质量和体积（g或cm）M单个制品的质量和体积（g或cm）F注射机的额定锁模力（N）A单个制品在模具分型面上的投影面积（mm）A浇注系统在模具分型面上的投影面积（mm）p塑料熔体在模腔内的平

16、均压力（MPa），通常模腔内压力S注射机最大开模行程（mm）H推出距离（脱模距离）（mm）H包括浇注系统在内的制品高度（mm）Q抽拔力（N）A侧型芯被包紧的截面周长（cm）h成型部分深度（cm）q单位面积积压力摩擦系数a脱模斜度1 绪论1.模具工业的概况 在讨论注塑模设计之前，先要对国内外的塑料模具工业的状况、塑料模具工业的发展方向有一个较清晰的了解，这也就使我们对本课题的意义有所了解。首先要对模具有一个整体的认识。模具是机械、汽车、电子、通讯、家电等工业产品的基础工艺装备之一。作为工业基础，模具的质量、精度、寿命对其他工业的发展起着十分重要的作用，在国际上被称为“工业之母”，对国民经济发展起

17、着不容质疑的作用。模具工业是制造业中的一项基础产业，是技术成果转化的基础，同时本身又是高新技术产业的重要领域，在欧美等工业发达国家被称为“点铁成金”的“磁力工业” ；美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”；德国则认为是所有工业中的“关键工业” ；日本模具协会也认为“模具是促进社会繁荣富裕的动力” ，同时也是“整个工业发展的秘密”，是“进入富裕社会的原动力” 。在模具工业的总产值中，冲压模具约占50%，塑料模具约占33%，压铸模具约占6%，其它各类模具约占11%。塑料模具工业是随塑料工业的发展而发展的。塑料工业是一门新兴工业。自塑料问世后的几十年以来，由于其原料丰富、制作方便和成本低廉，塑料

18、工业发展很快，它在某些方面己取代了多种有色金属、黑色金属、水泥、橡胶、皮革、陶瓷、木材和玻璃等，成为各个工业部门不可缺少的材料。 目前在国民经济的各个部门中都广泛地使用着各式各样的塑料制品。特别是在办公设备、照相机、汽车、仪器仪表、机械制造、交通、电信、轻工、建筑业产品、日用品以及家用电器行业中的电视机、收录机、洗衣机、电冰箱和手表的壳体等零件，都已经向塑料化方向发展。目前，世界的塑料产量已超过有色金属产量的总和。 塑料模具就是利用特定形状去成型具有一定形状和尺寸的塑料制品的工艺基础装备。用塑料模具生产的主要优点是制造简便、材料利用高、生产率高、产品的尺寸规格一致，特别是对大批量生产的机电产品

19、，更能获得价廉物美的经济效果。塑料模具的现代设计与制造和现代塑料工业的发展有极密切的关系。随着塑料工业的飞速发展，塑料模具工业也随之迅速发展。2.我国塑料模具工业技术现状及地区分布 在中国，人们已经越来越认识到模具在制造中的重要基础地位，已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品质量、效益和新产品的开发能力。我国塑料模工业从起步到现在，历经半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。还能生产厚度仅为0. 08mm的一模两腔的航空杯模具和难度较高的塑料门窗挤出模等。注塑模型腔制造精度可达0. 02 0. 05mm，表面粗糙度Ra0. 2 u m，模具质量、寿命明显提

20、高了，非淬火钢模寿命可达1030万次，淬火钢模达50 100万次，交货期较以前缩短，但和国外相比仍有较大差距。 成型工艺方面，多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新设计方面也取得较大进展。气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟，如青岛海信模具有限公司、天津通信广播公司模具厂等厂家成功地在2934英寸电视机外壳以及一些厚壁零件的模具上运用气辅技术，一些厂家还使用了C-MOLD气辅软件，取得较好的效果。如上海新普雷斯等公司就能为用户提供气辅成型设备及技术。热流道模具开始推广，有的厂采用率达20%以上，一般采用内热式或外热式热流道装置，少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀

21、式热流道模具。但总体上热流道的采用率不到10%,与国外的5080%相比，差距较大。在制造技术方面，CAD/CAM/CAE技术的应用水平上了一个新台阶，以生产家用电器的企业为代表，陆续引进了相当数量的CAD/CAM系统，如美国EDS的UG II、美国Parametric Technology公司的Pro/Engineer、美国CV公司的CADS5、英国Deltacam公司的DOCT5、日本HZS公司的CRADE、以色列公司的Cimatron、美国AC-Tech公司的C-Mold及澳大利亚Moldflow公司的MPA塑模分析软件等等。这些系统和软件的引进，虽花费了大量资金，但在我国模具行业中，实现

22、了CAD/CAM的集成，并能支持CAE技术对成型过程，如充模和冷却等进行计算机模拟，取得了一定的技术经济效益，促进和推动了我国模具CAD/CAM技术的发展。近年来，我国自主开发的塑料模CAD/CAM系统有了很大发展，主要有北航华正软件工程研究所开发的CAXA系统、华中科技大学开发的注塑模HSC5.0系统及CAE软件等，这些软件具有适应国内模具的具体情况、能在微机上应用且价格较低等特点，为进一步普及模具CAD/CAM技术创造了良好条件。 2 塑件成型工艺分析2.1塑件分析塑件实体如图1.1所示：图1.1 塑件实体图塑件二维图如图1.2所示：图1.2 塑件二维视图塑料名称：ABS工程塑料（丙烯腈丁

23、二烯苯乙烯共聚物）。色调：不透明，黑色。生产纲领：中批量。2.2塑件的结构及成型工艺性分析2.2.1塑件结构工艺分析该塑件（某零件底座）为一塑料壳体，结构较为简单，塑件外侧有一个通孔，塑件壁厚均匀，要求材料有较好的流动性。需要合理确定塑件壁厚值，如果壁厚值太小，会影响塑件的强度和刚度，且会导致塑料填充困难；如果壁厚值太大，会增加冷却时间，降低生产率，产生气泡，缩孔等不良现象。要求壁厚尽可能均匀一致，否则冷却和固化速度不一样易产生内应力，引起塑件的变形及开裂。材料为ABS塑料，生产批量大，成型工艺性很好，可以注塑成型。2.2.2精度等级塑料的收缩、注塑成型条件(时间、压力、温度)、塑件形状、模具

24、结构、飞边、斜度、模具的磨损等因素都会直接影响制品的精度。塑料件尺寸精度可分为8级，本塑料件所用材料为ABS，根据塑料模具手册知，本塑件宜选用6级精度。2.2.3脱模斜度该塑件壁厚约为2 mm。由于塑件冷却后产生收缩，会紧紧包住模具型芯及型腔中凸出的部分，使塑件取出困难，为了方便脱模通常塑件设计时须考虑设计脱模斜度。本设计采用的脱模斜度为1。2.3 ABS塑料的注射成型过程及工艺参数2.3.1注射成型过程1). 成型前的准备对ABS塑料的色泽、细度和均匀度等进行检验。成型前对ABS进行预热和干燥，所用设备为鼓风烘箱，预热温度8085，预热时间23小时。2). 注射过程塑料在注射机料筒内经过加热

25、、塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具型腔成型，其过程可以分为充模、压膜、保压、倒流和冷却5个阶段。3). 塑件的后处理采用红外线灯、烘箱处理。处理温度为70，处理时间24小时。2.3.2 ABS塑料的成型条件成型条件的选择和控制直接影响塑料的塑化流动和冷却的温度、压力和相应的各个工作的时间是生产的塑料的主要因素。温度，注塑成型过程中需要控制的温度有料筒温度，喷嘴温度和模具温度等。前两种温度主要影响塑料的塑化和流动，而后者主要是影响塑料的流动和冷却。压力，注塑成型过程中的压力包括塑化压力和注射压力两种，它们都直接影响塑料的塑化和塑件的质量。成型周期，一次注塑成型周期包括注射时间（充模时

26、间和保压时间），闭模冷却时间和其它时间（开模、脱模、涂脱模剂、安放嵌件、闭模等时间）。以下为ABS塑料的成型条件：树脂名称 ABS注射机类型 螺杆式螺杆转速，(r/min) 3060喷嘴形式 直通式喷嘴温度（） 180190前 200210料筒温度（）中 210230后 180200模具温度（） 5070注射压力（MPa） 7090保压压力（MPa） 5070成型时间：注射时间（s） 35保压时间（s） 1530冷却时间（s） 1530成型周期（s） 40702.3.3 ABS塑料的性能分析1). 性能特点(1) 综合性能较好，冲击强度较高，化学稳定性，电性能良好。(2) 有高抗冲、高耐热、阻

27、燃、增强、透明等级别。(3) 流动性比HIPS差一点，比PMMA、PC等好，柔韧性好。2). 用途适于制作一般机械零件，减磨耐磨零件，传动零件和电讯零件。3). ABS塑料的主要性能指标密度（g/cm3）：1.01.1收缩率（%）： 0.30.8压缩率（%）： 1.82.0熔点（）： 130160热变形温度（）：90108（0.46MPa）/83103(0.185MPa)抗拉屈服强度（MPa）：50抗伸弹性模量（MPa）：1800抗弯强度（MPa ）：80冲击韧度（kj/）：261(无缺口)/11（缺口）硬度（HB）：9.74). 成型特性(1) 无定形料，流动性中等，吸湿大，必须充分干燥，表

28、面要求光泽的塑件须长时间预热干燥80-90度，3小时。(2) 宜取高料温，高模温，但料温过高易分解（分解温度为270度）。对精度较高的塑件，模温宜取50-60度，对高光泽。耐热塑件，模温宜取60-80度。 (3) 如需解决夹水纹，需提高材料的流动性，采取高料温、高模温，或者改变入水位等方法。 (4) 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。3 拟定模具结构形式3.1 分型面位置的选择分型面是指分开模具能驱除塑件和浇注系统凝料的可分离的接触表面。合理地选择分型面对于塑件质量，模具制造，与使用性能都有着很

29、大的影响，模具设计时应根据塑件结构，尺寸精度，浇注系统形式，脱模方法，嵌件位置，排气条件及制造工艺等多种因素，全面考虑，合理选择，是使塑件能完好成型的先决条件。分型面的方向尽量采用与注塑机开模垂直的方向。3.1.1分型面的选择原则：1). 分型面应选在塑件外形最大轮廓处2). 应尽量减少塑件在分型面上的投影面积3). 考虑排气效果4). 保证塑件的形状与尺寸精度要求5). 满足塑件的外观质量要求6). 应尽可能使塑件在开模后留在动模一侧7). 对侧抽芯的影响8). 便于模具加工制造3.1.2分型面选择方案a. 方案一分型面示意图3.1如下所示：图3.1 分型面示意图塑件外表面朝下b. 方案二分

30、型面图3.2如下所示： 图3.2 分型面示意图塑件外表面朝上由于塑件外表面朝下在模具推出时会留下痕迹，影响塑件外表面的工艺要求，而塑件内表面没有很高的要求，结合分型面选择原则，再综合塑件形状，以及模具整体设计、制造、加工的要求，我选择方案二的分型面。3.2型腔数目的确定为了模具与注塑机的生产能力相匹配，提高生产效率和经济性，并保证塑件精度，模具设计时应确定型腔数目。模具的型腔数可根据塑件的产量，精度高低，模具制造本以及选用注塑机的最大注射量和锁模力大小等因素确定。小批量生产，采用单型腔模具；大批量生产，宜采用多型腔模具。但如果塑件尺寸较大时，型腔数将受选用注塑机容许最大成型面积和注塑量的限制。

31、由于多型腔模的各个型腔的成型条件以及熔体到达各型腔的流程难以取得一致，所以塑件精度较高是，一般采用单型腔模具。该塑件精度要求不高，又是中批量生产，可以一模多腔的形式。本塑件结构简单，有1个抽芯，提高了模具加工难度。考虑到生产成本和提高生产率，宜采用一模两腔的模具形式。3.3模具结构形式的确定该塑件为外表面为壳类零件，塑件的难点是抽芯机构的设计。为使模具设计结构简单，降低生产成本，本设计侧向分型采用斜滑块斜导柱侧向成型。4 注塑机型号的确定4.1 估算零件体积及质量4.1.1 估算零件体积a、计算零件的体积()1 由天平秤的塑件的质量为加上飞边及流道损失，选浇口及流道损失=4= +=30+4=3

32、4在加工过程中考虑到塑料的利用率 取利用系数=0.8故注射成型机最大注射量应大于或等于即: =34.00/0.8=42.54.2 注塑机型号的确定 从计算的注射量判断，应选注射机型号为XS-ZY-125。其主要技术参数列于表4.1：表4.1 XSZY125形注射机的主要技术参数结构形式 卧式理论注射量/(cm3) 125螺杆(柱塞)直径/mm 42注射压力/MPa 1190注射行程/(g/s） 115螺杆转速/(r/min) 29,43,56合模力/KN 90最大成型面积/mm 320模具最大行程/mm 300模具最大厚度/mm 300模具最小厚度/mm 2004.3锁模力的计算当高压的塑料熔

33、体充满模具型腔时，会产生一个沿注射机抽向的很大的推力，此推力的大小等于塑件加上浇注系统在分型面上的垂直投影面积之和（即注射面积）乘以型腔内的塑料压力。此力可使模具沿分型面涨开。为了保持动、定模闭合紧密，保密塑件的尺寸精度并尽量减小溢边厚度，同时也为了保障操作人员的安全，需要机床提供足够大的锁模力。因此欲使模具从分型面涨开的必须小于注射机规定的锁模力。锁模力的计算公式：TKFq/1000 (3.2)式中，T注射机的额定锁模力（t）； F塑件与浇注系统在分型面上的总投影面积； q熔融塑料在模腔里的压力； K安全系数，通常取1.11.2。ABS选用的模腔压力：300。 KFq/10001.1156.

34、38300/1000 51.6t5 浇注系统的设计浇注系统是引导塑料熔体从注射机喷嘴到型腔的进料通道，具有传质，穿压和传热的功能，对塑件质量影响很大。它分为普通流道浇注系统和热流道浇注系统。此套模具采用普通浇注系统，包括主流道、分流道、冷料穴、浇口。5.1主流道设计主流道通常位于模具中心塑料熔体的入口处，它将注射机喷嘴射出的熔体导入分流道或型腔中，主流道的形状为圆锥形，以便于熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利拔出。由于主流道要与高温塑料和喷嘴反复接触和碰撞，通常不直接开在定模板上，而是将它单独设计成主流道衬套镶入定模板内。主流道设计如图5.1所示：图5.1 主流道示意图其主要参数为：主流道小端

35、直径d1注射机喷嘴直径（0.51）3（0.51），取d13.5mm；主流道球面半径SR喷嘴球头半径（12）10（12），取SR11 ；球面配合高度h35 ，取h4 ；主流道长度 L124.6 ； 取3；主流道大端直径d2d12Ltan(/2)7.52mm,取d27.5mm。5.2分流道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，分流道的设计应尽可能短，以减少压力损失，热量损失和流道凝料。5.21. 分流道的布置形式分分流道的布置取决于型腔的布局，两者相互影响。分流道的布置形式有平衡式和非平衡式两种。该模具的流道布置形

36、式采用的是平衡式布置。平衡式布置可以使各型腔同时均衡的进料，从而保证了各型腔出来的塑件在强度、性能、重量上的一致性。设计见图5.3：图5.3 分流道平衡布置示意图5.3浇口的设计根据浇口的位置选择要求，尽量缩短流动距离，避免熔体破裂现象引起塑件的缺陷，浇口应开设在塑件壁厚处等要求。本设计采用边缘浇口，边缘浇口（又名为标准浇口、侧浇口） 该浇口相对于分流道来说断面尺寸较小，属于小浇口的一种。边缘浇口一般开在分型面上，具有矩形或近矩形的断面形状，其优点是浇口便于机械加工，易保证加工精度，而且试模时浇口的尺寸容易修整，适用于各种塑料品种，其最大特点是可以分别调整充模时的剪切速率和浇口封闭时间。查资料

37、得 长度L=0.82mm，取L=2mm；宽度b=1.55mm，取b=2.5mm； 高度t=0.52mm，取t=1mm。浇口设计如图5.4：图5.4 浇口示意图5.4冷料穴和拉料杆的设计1). 主流道的冷料穴冷料穴位于主流道正对面的动模板上，或处于分流道末端。其作用是捕集料流前锋的“冷料”，防止“冷料”进入型腔而影响塑件质量，开模时又能将主流道的凝料拉出。冷料穴的直径应大于主流道大端直径，长度约为直流道大端直径。如图5.3(左)所示，采用Z形冷料穴。2). 拉料杆的设计图5.5 拉料杆示意图材料：T8A 热处理5055HRC d=6mm D=11mm L=150mm5.5排气系统的设计 在注射成

38、型过程中，模具内除了型腔和浇注系统中原有的空气外，还有塑料受热或凝固产生的低挥发性气体，这些气体若不能顺利拔出，型腔内气体将产生很大的压力，阻止塑料熔体正常快速充模，同时气体压缩产生高温，可能引起塑件局部碳化或烧焦，或使塑件产生气泡，或使塑件强度降低而引起缺陷。注塑模具的排气方式，一般是利用分型面或配合间隙自然排气，对于大型模具、精度要求高的模具，或在特殊情况下才开设排气槽。本塑件为小型塑件，不须采用特殊的高速注射，故利用分型面和推杆的配合间隙排气即可。6 成型零件的设计成型零部件是直接和高温高压的塑件相接触，它的质量直接关系到制件的质量，要求它有足够的强度、刚度、硬度和耐磨性，以承受塑件的挤

39、压力和料流的摩擦力，有足够的精度和适当的表面粗曹度（一般Ra0.4um以下），保证塑件制品表面的光洁美观和容易脱模。6.1成型零件的结构设计1). 凹模（型腔）凹模是成型塑件外表面的部件，按其结构形式可分为整体式和组合式两类。根据它们的特性，本塑件为小型零件，凹模形状复杂度一般，故采用整体式。2). 凸模（型芯）本塑件属于小型壳体，成型塑件内表面的型芯结构复杂度一般，故型芯采用整体嵌入式凸模，将凸模单独加工后与动模板进行装配而成。6.2 型腔、型芯工作尺寸计算塑件尺寸公差按GB/T14486-1993标准中的6级精度选取ABS塑料的收缩率是0.3%-0.8%平均收缩率:（0.3%-0.8%）/

40、2=0.55% 型腔径向尺寸：LM=(1+Scp)Ls-3/4+z (6.1)式中 LM -凹模的径向尺寸； Scp -塑料的平均缩收率； Ls -塑料径向公称尺寸； -塑件公差值； z-凹模制造公差，取/3已知 Ls1=57.29 =1.00 z=0.33 Ls2=39.05 =0.76 z=0.25将以上数据代入得 LM1=56.860+0.33mm LM2=38.690+0.25mm型腔深度尺寸：HM=（1+Scp）Hs-2/3 +z (6.2)式中 HM -凹模的深度尺寸mm；Scp-塑料的平均缩收率；Hs-塑件外侧高度公称尺寸mm；-塑件公差值；z-凹模制造公差，取/3已知 Hs1=

41、 38.19 =0.40 z=0.13 , Hs2=16.08 =0.32 z=0.11将以上数据代入得HM1=38.130+0.13mm HM2=15.090+0.11 mm。型芯径向尺寸：LM=(1+Scp)Ls+3/4-z (6.3)式中 LM -凸模的径向尺寸； Scp -塑料的平均缩收率； Ls -塑料径向公称尺寸； -塑件公差值； z-凸模制造公差，取/3已知 Ls1=53.27 =1.00 z=0.33 Ls2=13.07 =0.64 z=0.21将以上数据代入得 LM1=54.280-0.33mm LM2=13.610-0.21mm型芯高度尺寸：HM=（1+Scp）Hs+2/3

42、 z (6.4)式中 HM -凸模的深度尺寸mm；Scp-塑料的平均缩收率；Hs-塑件外侧高度公称尺寸mm；-塑件公差值；z- 凹模制造公差，取/3已知 Hs1=23.12 =0.40 z=0.13 , Hs2=16.08 =0.32 z=0.11将以上数据代入得 HM1=23.500-0.13 mm HM2=16.370-0.11 mm7 合模导向机构的设计为保证注塑模能够准确合模和开模，在注塑模中必须设有导向机构。导柱导向机构，包括导柱和导套两个主要零件，分别安装在动、定模两边。导向机构的主要作用是定位、导向、承受一定侧压等作用。7.1导柱的设计导柱导向是指导柱与导套（导向孔）采用间隙配合

43、使导柱在导套（导向孔）内滑动，配合间隙一般采用级配合。7.1.1 导柱的设计导柱的结构形式有两种：一种为单节式导柱，另一种为台阶式导柱。小型模具采用单节式导柱，大型模具采用台阶式导柱。在导柱的工作部分上开设油槽，可以改善导向条件，减少摩擦，但增加了成本，由于该模具要求不高，所以不再加油槽。故导柱采用不加油槽的单节式导柱根据国家标准选用直径为25mm长度为180mm的导柱 。7.1.2 技术要求(1) 为使导柱具有硬而耐磨的表面，坚韧而不易折断的内芯，采用T10A钢经淬火处理，硬度为50HRC55HRC。导柱固定部分表面粗糙度为Ra0.8m,导向部分表面的粗糙度为 Ra0.8mRa0.4m。(2

44、) 导柱固定端与模板之间采用H7/f6过渡配合；导柱导向部分采用H7/f6的间隙配合。导柱设计如图7.1所示：图7.1 导柱7.2导套的设计该模具采用的导套结构形式为带头导套，选用直径为35mm长度为104mm的导套 结构如图8.2所示：图8.2 导套导套硬度应低于导柱硬度，这样可以改善磨擦。本设计中导套材料选用T10A钢，淬火处理，硬度HRC5055，导套固定部分和导滑部分表面粗糙度一般为Ra0.8m。8 推出机构的设计 注射成型的每一循环周期中，塑件必须从模具的型芯上或型腔中脱出，完成塑件脱出的装置称为推出机构。推出机构的组成： 由推杆、推杆固定板、复位杆、拉料杆等组成，其中拉料杆的作用是

45、勾着浇注系统冷料，使其随同塑件一起留在动模一侧；推杆用来顶制品；推杆固定板用来固定推杆、拉料杆；复位杆起复位导向作用。在设计推出机构时应遵循以下原则：1). 推出机构应尽量设置在动模一侧；2). 保证塑件不因推出而变形损坏；3). 机构简单，动作可靠；4). 良好的塑件外观；5). 合模时的准确复位。8.1推出力的计算对于一般塑件和通孔壳形塑件，按下式计算，并确定其脱模力（Q）：Q=Lhp(fcossin) (9.1) 式中 L-型芯或凸模被包紧部分的断面周长（cm）； h-被包紧部分的深度（cm）； p-由塑件收缩率产生的单位面积上的正压力，一般取7.811.8MPa； f-磨擦系数，一般取0.11.2； -脱模斜度()；L=355.8 , h=9 Q=355.8910(0.1cos1-sin1) 2=4925.72N8.2推杆的设计推杆的强度计算查塑料模设计手册之二由式5-97得d=(642l2Q/n3E) (9.2)式中 d-圆形推杆