四驱车底盘注塑模具设计

1、中 南 大 学central south university本科毕业论文(设计)论文题目 玩具四驱车底盘注塑模具设计 学生姓名 指导老师 学 院 专业班级 完成时间 36摘 要本设计是针对四驱车底盘而设计的注塑模，设计注重的是理清模具设计的思路，解决设计中的困难。学习根据塑件的特点与要求的不同进行不同的模具设计，最终成功顶出。该模具设计的难点主要是如何解决好零件的脱落、确定模具结构、如何进行模具的制造及注射方案选定等。具体解决了注射机的选择与校核、凸模和凹模大小尺寸计算及结构设计、注射方案设计、卸料方式的设计、主要模具零件的加工工艺、标准零件的选用、模具的装配、等一系列的设计工作，。这些设计

2、可为类似的零件模具设计提供现实的指导意义。 在模具设计过程中，采用了pro/engineer、autocad、ug等著名的设计分析软件，进行造型分析，从而优化了设计的参数提高了设计效率。与此同时还充分利用网络资源查阅相关资料，最终完成设计。关键字：注射模；四驱车底盘；abs；抽芯机构；分型面目 录1 前言11.1 的发展水平及塑料模具及市场趋势11.2 的发展方向塑胶模具22 塑件成型工艺分析42.1 塑件材料介绍42.2 拔模斜度52.3 塑件壁厚53 模具设计73.1 分型面位置73.2 型腔数及型腔排列83.3 成型零件尺寸的计算83.3.1 型腔尺寸计算93.3.2 型芯尺寸计算93.

3、3.3 成型零部件的结构设计93.4 支承板板厚设计113.5 模架和标准件的选择113.6 合模导向与定位机构的设计143.6.1 导向机构的总体设计143.6.2 定向导柱143.6.3 定距导柱153.6.4 导套设计153.7 脱模方案153.8 推出机构的设计163.8.1脱模力的计算163.8.2 推杆的直径173.8.3 推杆的固定形式173.8.4 推杆的位置的选择183.8.5 推出机构的导向与复位183.9 浇注系统183.9.1 主流道193.9.2 分流道的设计203.9.3 浇口的设计213.9.4 浇口尺寸的确定223.9.5 浇口位置的选择223.10 冷料穴和拉

4、料杆的设计233.11 排气系统的设计233.12侧向抽芯的设计243.12.1 斜导柱的倾斜角的确定243.12.2 侧向抽心力的计算243.12.3 斜导柱直径的计算253.12.4 斜导柱的长度计算253.12.5 锁紧楔的设计263.12.6 滑块的定位263.12.7 滑块的形式及导滑形式263.12.8 滑块顶出行程和斜度273.13 冷却系统的设计273.13.1 冷却对塑件质量的影响273.13.2 冷却系统的要求273.13.5 冷却系统的简略计算282.13.4 冷却水路回路布置294 选择注塑机型号304.1注射成型工艺304.2 选择注射剂314.3 注塑机参数校核31

5、4.3.1 注射量的校核324.3.2 锁模力校核324.3.4 模具与注射机安装部份的校核324.3.5 开模行程校核33结 束 语34参考文献35附 录361 前言总的来说,无论在数量还是塑料模具在质量、技术和能力有很大的进步,但国民经济发展的需要,世界先进水平差距也很棒。一些大型、复杂、复杂、长寿命高档塑料模具还需要进口大量的一年。总供应不足的同时,一些低级塑料模具,而是一种供应过剩的市场竞争中,有一些相关的技术含量不高的中档塑料模具的供过于求。加入世贸组织后,带来了巨大的挑战,塑料模具行业,同时可提供更多的机会。中国塑料模具,产品主要在中、低价格优势明显,有的甚至只有外国产品价格1/5

6、 1/3,加入世界贸易组织后,国外同类产品在国内影响小、中、低三个模具出口数量越来越多;精密模具,在加入世界贸易组织主要是依靠进口,加入世贸组织后,不仅进口的高档产品带来更多的方便,而且还应该鼓励更多的外国投资中国建设植物,使先进的模具技术和管理经验,所扮演的角色,在促进文化的专业模具人才。进口塑料模具是一个多种装饰汽车配件模具,家电支持多种塑壳模具,注塑模具支持多种通信、办公设备、建筑材料支持挤压模具以及电子行业支持各种塑胶模具。大多数的出口的塑料模具的物美价廉的商品。中国塑料模具价格较低,较强的竞争力,在国际市场上,所以前景良好的出口进一步发展,近年来出口平均每年超过50%的增长是一个很好

7、的证明。近年来,模具出口增长比进口增长,但增长的绝对数量仍进口额超过了出口,导致模具外国的贸易赤字每年都有大幅提高。这种状况有所改善,但在2007年,赤字已经减少了。对外贸易赤字增加模具主要有两个原因:第一,持续高速发展,特别是汽车工业的高速发展带来了需求很强,模具,一些高档模具国内生产确实是不需要进口,但它也有一定的模具国内生产,也是进口。随着中国现行的关税政策和项目审批制度。第二,没有足够的鼓励模具出口。模具及其他机电产品出口退税率只有13%,低于17%。从市场的角度来看,塑料模具制造商应重点发展的高技术含量的大型、复杂、复杂、长寿命模具,大力拓展国际市场,出口的发展模具。随着中国塑料工业

8、,特别是工程塑料的快速发展,可以预测,到年,中国的发展步伐塑料模具将继续高于整体模具工业的发展步伐,在今后数年,年增长率将继续保持水平的20%左右。1.1 的发展水平及塑料模具及市场趋势近年来,中国塑料模具制造技术水平有了很大的发展。大型塑料模具能够提供一套单一的体重超过50吨的注塑模具,精密塑胶模具的精度达到了2m、高模数齿轮零件精密模具、高光灯死可产生模塑料模具可以生产塑料模具型腔的7800年,高速模具已能生产高速塑料型材的挤压速度6米/分钟以上的挤出模具和主风翼、环保材料、挤压和低发泡钢塑共挤模具。在生产方式的,塑造企业设备数控率有了很大的发展,应用表面的cad / cae / cam技

9、术有了很大的扩展,高速加工和rp / rt和其它先进技术的使用越来越多,模具标准的使用范围和商业化速度已经大大增加了模具、热流道模具,比率有很大的改进。此外,外商投资企业的蓬勃发展,以推动塑料模具设计和制造业的标准与公司治理、提高水平已取得一些企业信息管理与数字图生产。塑料模具产业在我国与国外先进水平,下面的问题。1)发展不平衡,层次较低的全部产品。个人公司的产品达到或接近国际先进水平,但总的来说,正确的模具型腔表面粗糙度、生产周期与国外先进水平的生命指标还相对滞后。生产模式及企业管理,包括整体水平的差距有超过10年与国外工业国家相比。2)落后的技术和设备,可怜的组织和协调能力。虽然有些企业,

10、近年来技术改造的技术和设备水平较先进的装备水平的一些外资企业也不落后于在国外,但大多数企业技术和设备仍相对较低。更重要的是,公司的组织和协调能力差,难以合并或动员社会资源为我们自己的使用寿命,所以就很难承担大的项目。3)大部分的公司来开发弱的创新能力是明显不足。一方面,该比例较低的技术人员,水平还不足够高,另一方面,科学研究和发展投资;更重要的是后面的概念不足够关注的创新和发展。模具企业不仅要重视模具的发展,但也注意到产品的创新。4)短期供给与需求是困难的缓解。近年来,国内的满意度塑料模具的国内市场已经低于74%,其中规模大、精度高、模具寿命较低的满意度,估计少于60%。与此同时,模具的工业国

11、家加快转移到中国,越来越多的国际采购,国际市场的前景。市场需求,开发生产无法跟上需求状况将持续一段时间。5)机构和人员的问题需要时间。在社会主义市场经济体制,具有竞争力的行业,特别是,如模具取决于特定的用户,需要一个整体式生产行业,国有、集体所有制原系统和运行机制越来越不足。的质与量才能跟上行业的快速发展。1.2 的发展方向塑胶模具1)质量的塑造,交货期、价格、服务、四种元素已经被越来越多的用户将交付周期第一位。模具的要求尽快交货,已成为一种趋势。公司寻找方法提高自己的能力去适应和提高技术标准,提高装备水平,改善管理,提高效率的一种有效手段,缩短了生产周期。2)大力提高开发能力,开拓工作中应推

12、进到干预来塑造用户的产品开发,甚至在没有清晰的用户对象发展、变化由被动到主动。目前,电视和显示器外壳、空调外壳、摩托车塑胶零件已经采用了这种方法、手机和电话模具开发也已经开始尝试。这种方法打破了long-mold工厂只能有一个合同,被动现状的模具设计可以根据用户需求。3)的设计与加工的模具公司模具制造水平的提高改变过去,主要依靠技术的长于主要依靠技术。这不仅是生产方式的变化,通过改变生产方式和不断增长的想法。这一趋势使一个持续增长的规范化程度的模具,模具的精度越来越高,生产周期越来越短,身体的比例增加,最终促进低的不断提高模具行业整体水平。中国模具产业,有超过10个国家级高新技术企业,大约有2

13、00名省、市高新技术企业。符合这一趋势的骨干人员从模具制作工艺逐渐好转了技术人员是一个必然的要求。4)模具公司和模具制作信息技术的飞速发展。在信息社会,作为一个高水平的模具cad / cam应用独自一人公司已经远远不够。目前,许多公司采用cae、猫、pdm、capp、kbe,kbs、稀土、cims、erp等技术和其他先进的制造技术和虚拟网络技术,这些是信息技术的性能。这种趋势的发展,信息技术已经成为了行业的共识。5)与人类社会的不断进步,模具一定会更宽区域和更高层次的发展。现在,把握机遇,开拓市场,继续寻找新的增长点的模具公司能够生产高科技模具企业生意兴隆,利润和收入水平的人好。模具公司应该把

14、握这一趋势继续提高整体素质和国际竞争力。6)模具先进的工业国家加快转移到中国,阐述为:第一,调任、投资,这三个采购。模具的中国企业应抓住机遇向银行借款并学习国外的先进技术,加快发展步伐。2 塑件成型工艺分析图1 三维零件图如上图所示塑胶制件材料为丙烯腈丁二烯-苯乙烯共聚物（abs），查表1得收缩率为：0.3%-0.8%,取值0.4%；大批量生产。通过三维软件建模设计分析算得：体积 = 12.3860200cm3曲面面积 = 18.3392037cm2质量 = 0.096990 kg 重量 = 0.951152 n 2.1 塑件材料介绍abs是一种非常好用的塑料，他应用在我们生活中的各种场合，它

15、具有无毒无味、呈微黄色、成型后有良好的光泽度、耐磨、耐寒、耐油、耐水等等优点，而且abs可以配任何颜色，实用性非常高。abs成型也非常的简单，他具有以下几个成型特点：1、abs在温度升高的时候粘度会降低；2、abs熔料比较容易吸水，在成型时必须要进行干燥处理；3、abs容易产生节痕；4、abs具有一定的收缩率，理论计算收缩率为0.4，成型收缩率小；5、模具温度控制在5060°时可获得较高精度的塑件，当模具温度控制在6080度的时候，则时具有光泽度和耐热度等性能；7、模具中凝固较快，模塑周期短。四驱车底盘属于儿童玩具，必须具备无毒无味、强度较好、耐磨等各种使用要求，能在-20至70间正

16、常使用，abs同时具有塑件所需要的要求，所以塑件选择的材料为abs。 表1 材料的收缩率8编写塑胶或树脂全称相对密度模温料筒温度收缩率注射压力abs丙烯晴-丁二烯-苯已烯共聚物1.011.1650801802600.30.8(0.4)56176表2 abs的主要技术指标3密度/(g/ cm3)1.011.16拉伸弹性模量e/ gpa1.8×103比体积/（dm3/kg-1）0.860.98抗弯强度 / mpa80吸水率24h/0.20.4冲击韧度261收缩率s0.40.7硬度hb9.7熔点t/130160体积电阻系数抗拉屈服强度/ mpa50热变形温度t/831032.2 拔模斜度模

17、斜度是指塑件进行拔模时的所设置的一个斜度，是脱模中一个非常必要的设计。设计拔模斜度是因为塑件在冷却的时候会产生一定的收缩包紧力，包紧力是由于塑件在冷却的时候熔料收缩而产生的一个力，若这时如没有设计拔模斜度，在脱模的时候会脱模困难，由于过大的推出力而导致插伤塑件、推杆弯曲。为了便于脱模，所以在塑件上设计了一定的脱模斜度，但脱模斜度的设计必须是在不影响塑件的质量和使用的前提下设计。 表3 单边脱模斜度推荐值4塑料件种类脱模斜度abs、改性聚苯乙烯、尼龙、聚甲醛、氯化聚醚、聚苯醚型腔型芯35'1°3030'40'脱模的斜度并没有一个准确的数值，数值是通过试模或前人经

18、验总结而得出的的数值，本设计采用的脱模度为1°。2.3 塑件壁厚本四驱车底盘具有一定的壁厚，壁厚对塑件影响非常大，除了塑件的壁厚在使用的过程中需要具有一定的强度之外，还影响塑件在成型的时候的流动性，壁厚均匀则流动性会快很多，塑件的质量、光泽度也会相应的提高，反之壁厚不均匀，成型后会因为收缩不均匀而使塑件变形、产生收缩孔。下面是总结塑件壁厚大小而产生的缺点。壁厚过小：成型时流动阻力大，熔体难以充满型腔；壁厚过大：易产生气泡、缩孔、翘曲等缺陷；增加冷却时间，降低生产效率。如何设计四驱车底盘的厚度是非常重要的，四驱车底盘的结构大部分是薄壁，为了保证塑件的强度使用要求。根据壁厚的设计原则“在

19、满足工作要求和工艺要求的前提下尽量减小壁厚、尽可能保持壁厚均匀”abs壁厚的数值可以根据以下的推荐表选择。表4 abs的建议壁厚值12 单位：mm最大壁厚常用壁厚最小壁厚420.5根据abs的建议壁厚值本塑件最大最小壁厚分别为4、0.5。3 模具设计（1）该塑件尺寸较小，一般精度等级4；（2）根据塑件的生产效率及为提高成型效率采用点浇口；（3）为了方便加工和热处理,型腔与型芯采用整体嵌入式结构，节省材料。3.1 分型面位置分型面脱模过程中的一个重要的因素，它直接影响塑件熔体的流动和塑胶的顺利脱模。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统、塑件结构工艺性、尺寸精度、塑件的推出、排气等多种因

20、素的影响，因此选择分型面应该综合分析比较出较为合适的方案。模具选择分型是按照下面的选择原则进行选择的。分型面的选择原则4（1）便于塑件脱模，尽量使塑件开模时留在动模一侧；（2）分型面应尽量选在塑件的最大截面处；（3）有利于保证塑件的精度要求； （4）有利于浇注系统、排气系统、冷却系统的设置和模具型腔的加工；（5）应有利于塑件的顺利脱模；（6）不影响塑件的外观要求；（7）分型面要便于加工制造；（8）有利于排气；（9）保证侧向抽芯的顺利抽出。确定结果：综上，分型面的选择如图2所示。四驱车底盘的设计采用的是点浇注系统，而且是直接浇注下塑件上，同时为了能保证其自动化程度，浇注系统中的凝料也必须从塑件中

21、去除，故该分型面采用双分型面。如图2所示a、b为模具的分型面，b为主分型面，主分型面是指塑件脱出的分型面。分型面的分型顺序是按照ab的顺序进行分型的，a面分型通过定距导柱使a面分开，当a面的分型完成后b分型面则开始分型，整个过程定距导柱启动非常关键的作用。图2 分型面3.2 型腔数及型腔排列型腔数：一次注射只能生产出一个塑料产品的模具称为单型腔模具，如果一副模具能同时生产出两件或者多件以上的塑件，这样的模具称为多型腔模具，型腔数是指单模具所具有的型腔数量。单型腔模具相对多模具型腔来说，单型腔模具注射出的模具的形状和尺寸一致性好、成型工艺条件容易控制、模具结果简单紧凑、模具制造成本低、制造周期短

22、，但是大批量的生产则是选择多型腔模具更为合适，他可以提高生产效率，降低塑件的成本。模具型腔数量的确定要综合考虑塑件的技术质量要求、产品的生产数量、塑胶的种类、塑件的形状、塑件的加工成本、注塑机的额定最设量和锁模力等因素。因此，考虑到四驱车底盘形状复杂，又需要侧抽芯，同时又需要大量的推杆。故采用一模一腔形式。3.3 成型零件尺寸的计算成型零件尺寸的计算方法有两种，一种是平均收缩率法和公差带法，如果塑件的精度要求较高、或者尺寸比较大的时候，这时模具的设计单位就采用公差带法来进行尺寸的计算，因为这种塑件的误差会比较大。另外一种是平均收缩率法4，此方法计算简单且无需验算，对于一般精度零件可采用此方法，

23、与公差带法相比，四驱车底盘属于一般精度模具，所以按平均收缩率法计算成型尺寸比较快速、简单。因为所给塑件尺寸没有具体的精度要求，按未标尺寸公差的精度mt4级计算。型腔径向尺寸计算公式： （3-1）型芯径向尺寸计算公式： （3-2）型腔深度尺寸计算公式 ： （3-3）型芯高度尺寸计算公式： （3-4）中心距尺寸的计算公式 ： （3-5）式中 塑件外形的基本尺寸 -塑件内型的基本尺寸 塑件尺寸的等级公差 模具成型零件的制造误差 c中心距基本尺寸 abs塑胶的平均收缩率由以上公式求得：型腔尺寸和型芯尺寸3.3.1 型腔尺寸计算（1）模仁为整体镶入式，通过沉头螺钉固定在动模板上。（2）尺寸计算。塑件的尺

24、寸公差源自塑料成型工艺与模具设计的塑件公差数值表3-1。型腔长度尺寸计算：型腔宽度尺寸计算：型腔深度尺寸计算：中心距尺寸计算：3.3.2 型芯尺寸计算型芯长度尺寸计算为： 型芯宽度尺寸计算为：型芯高度尺寸计算：3.3.3 成型零部件的结构设计模具内决定塑件的外形尺寸的零件称之为成型零件，其中有凹模、型芯、镶块、成型杆和成型环等。在塑件成型的时候，成型零件与熔料直接接触，会受到熔料的料流的冲刷，脱模的时候还会和塑件发生摩擦，所以，成型零件必须有满足摩擦损耗的尺寸、公差、和表面粗糙度，并且成型零件的外形结构要求合理，有较高的强度、刚度及良好的耐磨性能。1、凹模的结构设计凹模也称为型腔，是塑件成型的

25、主要零件之一，按结构的不同可以分为整体式和组合两种不同的结构形式。（1） 整体式凹模结构 整体式凹模结构式由整块金属模板上加工而成的，它的优点在于牢固，不易变形，塑件中不会产生拼接线痕迹等。但它的缺点也尤为明显，整体式加工困难，热处理也不太方便，所以整体式凹模经常用于形状简单的中、小磨具上。（2） 整体嵌入式凹模 整体嵌入式凹模是将一块与塑件大致相同的金属（合金工具钢或高碳钢）制作成凹模，再将它固定在凹模固定板内，由于凹模固定板的材料允许与凹模不一样，凹模固定板的材料可以选择相对较为便宜的材料，所以它的优点是不会浪费材料，提高了凹模的使用寿命，并且凹模损坏后也便于维修、更换。（3） 局部镶拼式

26、凹模 对于形状复杂或局部易损坏又难以加工的凹模，可以采用局部镶拼式，既节省了材料，又便于更换损坏的凹模。（4） 四壁拼合式凹模 对于相对大型的复杂的凹模来说，将凹模分成四壁单独加工后镶入模套中，然后再组合上底板，这样可以便于加工凹模，又可以节省材料。四驱车底盘结构复杂，又带有侧抽芯，因此不适合采用整体式结构，综合各种组合模式的优点与缺点，四驱车底盘的设计成型零部件的结构设计采用组合式中的整体嵌入式，如图3所示。图3 凹模结构2、型芯的结构设计型芯是塑件内表面成型的零部件称为凸模或型芯。根据不同的组合，型芯的形式也可分为整体式凹模结构、整体嵌入式凹模、局部镶拼式凹模、四壁拼合式凹模等几种结构形式

27、。同样，型芯的结构也采用整体嵌入式，两者都采用整体嵌入式的设计，即满足塑件的复杂的设计要求，又保证成型零件的使用寿命，又不浪费材料。如图4。图4 型芯结构3.4 支承板板厚设计支撑板是垫在动模板下的一块平板，它的作用是承受成型时熔料对型腔或型芯的作用力，防止型腔或型芯底部产生过大的弯曲变形也具有防止防止型芯脱出型芯固定板，设计中对支撑板的要求是具有高平行度、强度、刚度。支撑板的厚度可以根据型腔的不知以及型芯对支撑板的压力进行计算。即计算支撑板厚度 （3-6） 式中 p型腔压力 取30mpa b型芯宽度 b=140mm l支撑板跨度 约225mm e材料弹性模量 取2.06x105mpa b支撑

28、板宽度 取250mm 支承块刚度计算许用变形量 取0.0333为了安全起见，将支承板的厚度设计为30mm。3.5 模架和标准件的选择模架：模架是设计、制造塑件的基础部件，模具有非标准和标准，非标准是自行设计的模架，有其特殊性，但是大多数的模架的大小都雷同，共同点很多，如果每个模架都要自行去设计，这会大大的降低生产效率，所以在大规模的生产中，为了提高模具的精度和降低模具的成本、时间，应选择标准模架，以提高生产效率、降低成本。国家规定的标准模架（gb/t 12556.1-1990）有很多种，标准中规定，中小型模架的周界方位560mm×900mm，以及规定了其他模架结构形式为品种型号。在设

29、计里只阐述基本型的标准模架。（1）基本型 基本型分为a1、a2、a3、a4四个品种，其模架的组成、功能及用途见表5表5 模架的组成、功能及用途型号组成、功能及用途中小模架a1型定模采用两块模板，动模采用一块模板，无支撑板，设置以推杆推出的机构组成模架。适用于立式与卧式注射机，单分型面一般设在合模面上，可设计多个型腔。中小型a2型定模和动模均采用两块模板，有支撑板，设置以推杆推出塑件的机构组成模架，适用于立式与卧式注射机，用于直绕到，采用斜导柱侧向抽芯，单型腔成型，其分型面可在合模上，也可设置斜滑块垂直分型脱模式机构的注射模。中小模架a3、a4a3型的定模采用两块模板，动模采用一块模板，他们之间

30、设置一块推件板连接推出结构，用以推出塑件，无支撑板。a4的定模和动模均采用两块模板，他们之间设置一块推板连接推出结构，用以推出塑件，有支撑板。a3、a4型均适用于立式和卧式的注射机上，适用于薄壁壳体形塑件、脱模力大，以及塑件表面不允许留有顶出痕迹的塑件注射成型的模具。模架尺寸确定之后，还需要对模具各部分零件要进行必要的强度或刚度计算，以校核所选模架是否适当，尤其时对大型模具，这一点非常的重要。标准件：标准件包括通用标准件及模具专用标准件两大类。通用标准件如紧固件等。模具专用标准件如定位圈、浇口套、推杆、推管、导柱、导套、模具专用弹簧、冷却及加热元件，顺序分型机构及精密定位用标准组件等。根据成型

31、零件的尺寸计算以及相互的位置尺寸，再结合标准模架，四驱车底盘具有薄壁且需要双分型面，所以选择a4模架7，模架尺寸按照gb/t 12556.1-1990选择315×315×250mm1）定模板（315mm × 315mm、厚为35mm，材料为45钢，定模座板与浇口套为h8/f8配合7）2）定模座板（315mm × 250mm、厚为20mm）3）定模固定板（315mm × 250mm，厚30mm，材料为45钢，调质到230hb270hb，导柱和导套一端采用h7/k6配合，另外一段采用h7/f7配合，4）动模固定板（315mm × 250m

32、m，厚30mm，材料为45钢，调质到230hb270hb）5）动模座板（315mm×250mm、厚为30mm，材料为45钢）6）动模板（315mm×315mm，厚60mm，材料为45钢）7) 推板（315mm × 140mm，厚度23mm, 材料为45钢, 推板导套孔与推板导套采用h7/k6配合）8) 推杆固定板（315mm x 140mm，厚度16mm, 钢材为45钢, 其上的推板导套孔与推板导套采用h7/f9配合7）9）垫块(315mm×80mm 厚53mm，材料为q235a)垫块的高度h校核：h=塑件的总高+推板厚度+推杆固定板厚度+（ 68 ）m

33、m =18+23+16+8=65mm 80mm 符合要求。整体模架装配如图5所示：图5 模具装配图a4模架上的定位必须要有统一的基准，所有模具零件都是从从这个基准顶出，一般定模座板与定模固定板之间使用销钉定位；动、定模固定板零件的定位通过导向机构；脱出固定板通过导向零件与动模或定模固定板定位；模具通过浇注套定位圈与注射机的中心定位孔定位；垫块与动模固定板需要销钉精确定位；顶出垫板与顶出固定板的定位不需要非常的精准，用销钉即可。模具上的螺钉尽量采用内六角螺钉，这样可以降低采购成本；模具表面是不允许有突出部位的；模具应表面应平整，加涂防锈油。为了在维修和调试过程中翻遍分开模板，两模板之间要有分模隙

34、模具需要计算成型零件的底板厚度和凹模的壁厚，因为在注射时，模具内会产生高压，底板的厚度与凹模的壁厚要有足够的强度和刚度才能满足要求，如果型腔的壁厚和底板的厚度太小，就会导致因强度和刚度不足而导致塑件变形，导致熔料溢出，降低塑件的精度，影响顺利脱模，所以，必须计算型腔壁厚和底板厚度的强度很刚度。注射模具的成型零件：注射模具的成型零件指的是构成模具型腔的零件，通常包括了凹模、型芯、成型杆等。凹模作用是形成塑件的外表面，型芯作用是形成制品的内表面，包括孔，成型杆的作用是形成制品的局部细节。成形零件作为高压容器，其内部尺寸、强度、刚度，材料和热处理以及加工工艺性，会影响模具质量和寿命。3.6 合模导向

35、与定位机构的设计由于标准模具中模架自带导向机构，按照标准模架规格选取即可。合模导向与定位机构作用：模具闭合后，能够保证动、定模位置的配合正确。从而保证了型腔的形状和尺寸精度3.6.1 导向机构的总体设计1）导向零件应合理地均匀分布在模具的周围或靠近边缘的部分，其中心至模具边缘应有足够的距离，以保证模具的精度，防止压入导柱和导套后变形；2）该导套采用4根导柱，其布置为等直径导柱不对称布置；3）导柱安装在支承板和模套上，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只有承屑槽，在导柱孔口倒角；5）在合模时，保证导向零件先接触，避免凸模先进入型腔，导致模具损坏；6）动定

36、模板采用合并加工时，可确保同轴度。3.6.2 定向导柱1）导柱结构形式 采用带头导柱，设油槽；如图6所示；2）导柱长度 导柱导向部分长度比凹模固定板端面的高度高出812mm；3）形状 导柱前端做成锥台形；4）材料 导柱应该具有高硬度、耐磨的表面和坚韧不易折断的内芯，采用t10a（经淬火处理），硬度为50hrc,粗糙度为0.2um；5）数量及布置 导柱合理均匀分配在分型面四周，导柱中心到模具边缘（导柱中心到模具边缘距离通常为导柱直径11.5倍）是28×25；6）配合精度 导柱固定端与模板之间采用h7/k6的过渡配合，导柱的导向部分采用h7/f7的间隙配合。图6 导柱3.6.3 定距导柱

37、作用：为了让成型后主力道上的塑料和塑件分离开来。1）导柱结构形式 采用带头导柱；如图7所示；2）导柱长度 导柱导向部分长度比凸模垫板端面的高度高出812mm；3）形状 导柱前端做成锥台形；4）材料 采用t8a（经淬火处理），硬度为6458hrc,粗糙度为1.6um；5）数量及布置 导柱合理均匀分配在分型面四周；6）配合精度 导柱固定端与模板之间采用h7/f7间隙配合。7) 定距距离 距离=浇注系统的总高+（810）mm图7 定距导柱3.6.4 导套设计导套与安装在另外一半模上的导柱相配合，用以确定动、定模的相对位置，以保证模具运动导向精度的圆套形零件。导套常用的结构形式有两种：直导套、带头导套

38、。 1）采用带头导套，如图8所示。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）导套孔的的滑动部分表面粗糙度为0.4um。4）导套外径与模板一端采用h7/k6配合；另外一端采用h7/e7配合镶入模板。5）导套材料可用淬火钢或铜等耐磨材料制造，该模具中采用t8a。图8 导套3.7 脱模方案由于四驱车底盘的侧壁带有对称布置的侧孔，需要使用侧抽芯机构，在开模时必须是先把侧抽芯机构先于塑件脱出，以便于顺利脱模脱模机构的设计原则8 （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

39、件刚性和强度最大的部位以保证塑件不因推出而变形损坏。（3）结构简单、动作合理可靠、合模时能正确复位，便于制造和维护。常用的推出方式有推杆推出、推板推出、气压推出，其中推杆脱模机构最为常用，而且该模具的推出不适合使用推板和和气压等其他推出方式，采用推杆脱模机构可以简化模具结构，满足塑件脱出的要求，制造和维护方便。3.8 推出机构的设计推出机构是由推出、复位和导向三大部分组成的，他们都是固定在推杆的固定板上。推出机构可分为手动推出、机动推出和液压气动推出机构，手动机构是指有人工操作的推出机构；机动推出机构依靠注射机的开模动作驱动模具上的推出机构，可以实现自动脱模；液压和气动推出机构用专用的液压或气

40、动装置通过模具上的推出机构将塑件推出或吹出。设计推出机构时要满足以下设计要求6（1）设计推出机构时应尽量使塑件留在动模一侧（2）塑件在推出过程中不发生变形和损坏（3）不损坏塑件的外观质量（4）合模时应该使推出机构正确复位（5）推出机构应动作可靠3.8.1脱模力的计算塑件成型后，塑件在模内冷却定形，因为体积热胀冷缩，会对型芯产生包紧力，要从模具中取出塑件时，就必须要克服包紧力而产生的摩擦力。为了推出时保证能够推出塑件也不至于推出时力度过大把塑件顶破，所以必须进行推出力的计算，从而控制好推出力的大小。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

41、如下： （3-7）式中 e塑胶的拉伸模量（mpa）（可查表abs的拉伸模量为 1.91 1.98）； 塑胶成型平均收缩率(%)（可查表abs成型平均收缩率为0.4 ）； t塑件的平均壁厚（mm）； l塑件包容型芯的长度（mm）； 塑胶的泊松比（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°）； 塑胶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）； 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由和决定的无因次数，可由下式计算： （3-8） 也可根据塑胶与钢材的磨擦系数和脱模斜度由

42、表查得 k1=1.0070。代入公式（3-7）计算3.8.2 推杆的直径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。本设计采用的是圆形推杆，圆形推杆的直径由欧拉公式简化为： （3-9） 式中 d推杆直径； n推杆的数量，n取19； l推杆长度（参考模架尺寸，估取l= 127.5mm）； e推杆材料的弹性模量，取e=2.1×10mp； k安全系数，取k=1.5； 总的脱模力，= 1193.619（n）；考虑到塑件较薄，为确保因顶杆截面太小而顶坏塑件，这里选择的顶杆， 19根顶杆推出。 3.8.3 推杆的固定形式推杆的固定形式多种多样，但推杆在

43、固定板中的形式是最常用的，此外还有螺钉紧固等形式，为了简化模具结构，将采用固定板固定推杆的形式，如图9所示。 图9 推杆3.8.4 推杆的位置的选择推杆的位置应选择在脱模阻力最大的地方，因为塑件的壁厚属于薄壁，塑件对型芯的包紧力在四周是最大的，考虑到推杆推出时不会穿透塑件，所以应该把推杆的位置设置在受力相对较好的地方。如下图10所示图10 推杆的位置3.8.5 推出机构的导向与复位 推出机构的导向：推出机构在工作的时候，每次开合都是往复运动，除了推杆和复位杆与模板的滑动配合之外，其他的推出结构部分都是浮动状态，而推杆固定板和推杆的重量不应该作用在推杆上，这样会使推杆在运动过程中由于推杆强度不足

44、而导致弯曲变形，所以需要设计导向零件来支撑固定板和推杆的重量。3.9 浇注系统浇注系统是指模具中由注射机喷嘴到型腔之间的进料通道，他的作用是让熔料进入模仁内部，整个系统一般由主流到、分流道、浇口、和冷料穴等四部分组成。浇注系统的设计一般遵循以下几个基本选择（1） 了解塑料的成型性能（2） 尽量避免或减少产生熔接痕（3） 有利于型腔中的气体排出（4） 防止型芯的变形和嵌件的位移（5） 尽量采用较短的流程充满型腔因为本塑件没有其他的特别注射要求，所以该塑件的浇注系统结构使用普通浇注系统，普通浇注系统即可达到所要求的效果。也不需要分流道。3.9.1 主流道主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具接触处

45、开始到分流道或型腔为止的塑料熔体的流动通道，是熔体最先接触的部分，主流道通常位于模具中心，它的作用是将注射机喷嘴注射出的熔体注入分流道或型腔中。为了能让主流到的凝料能够顺利的拔出，主流道的形状采用圆锥形，主流道的尺寸到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压力损失最小。另外，由于其与高温塑胶熔体及喷射机喷嘴的反复接触，因此设计时常采用可拆卸更换的浇口套。1、主流道尺寸主流道的长度：小型模具l应尽量小于60mm。本次设计初取l=50mm进行设计。主流道小端直径： (3-10) 主流道大端直径： (3-11)主流道球面半径： (3-12)球面配合高度：h=5mm浇口套的衬套为标

46、准，可以选购，由于主流道的与注射机喷嘴接触处反复接触，容易容易磨损，所以对材料的要求较为严格，本浇口套采用碳素工具钢（t10a）热处理淬火，表面硬度为50至55hrc。采用此材料，可以满足上万次的接触磨损，本可以将浇口套和定位环整合在一起，但尽管材料硬度高，能满足上万次的接触磨损，但考虑便于拆卸以便于更换更好的优质钢材，所以仍然将其分开设计。如图11所示。图11 浇口套2、主流道衬套的固定 因为采用的为分开式设计,所以用定位圈的固定配合在模具的面板上。定位圈的外径为120mm，内径35mm。定位圈与主流道衬套的配合精度要求不高，两者之间有较松的配合间隙具体固定形式下定位圈结构尺寸如图12所示；

47、定位圈和衬套的固定形式如图13所示。图12 定位圈结构尺寸图13 主流道衬套的固定3.9.2 分流道的设计在设计多个型腔或者多个浇口的单型腔的浇注系统时，是应该设置分流道的，分流道是指主力到和浇口之间的一段熔料的流动通道，他的作用是改变熔料的流动方向，能让熔料均匀分配到各个型腔内。因为塑件采用一腔一模，所以没有分流道。3.9.3 浇口的设计浇口浇注系统中熔料所通过的最后一道”门”，是连接分流道与型腔的熔体通道，他非常短，也小，是塑件成型后需要断开的一个部分，浇口的位置、尺寸、形状的设计是否恰当会直接影响塑件能否完好，质量。它有以下两个功能：（1） 能够控制熔料的流动速度（2） 当注射机的压力撤

48、消后，防止型腔中尚未冷却的熔料倒流1、浇口形式的选择各种浇口有其的优缺点6，合理使用浇口是非常关键的一步，下面列举几种浇口形式及各自优缺点，反复对比之后选择最合适的浇口。1）直接浇口 直接浇口又称主流道型浇口，直接浇口的熔料是直接从主流到的大端进入型腔，所以它具有流动阻力小、流动距离短等特点。但是由于是直接作用在塑件上，所以这种形式的浇口面积大，要去除很困难，而且取出后会残留有明显的浇口痕迹，直接影响了塑件的美观程度，这类交口比较适合用于长流程深腔形或壳形塑件，也比较适合单型腔模具。2) 侧浇口（又名标准浇口、边缘浇口）：属小浇口的一种，断面接近矩形，便于机械加工且易保证精度；可以分别调整充模

49、时的剪切速率和浇口封闭时间。3) 扇形浇口和平缝式浇口：能使物料在横向得到均匀分配，降低了塑件的内应力，特别是减少应取向而产生的翘曲，常用于成型宽度较大的薄片状制品，但成型后去除浇口的后加工量大。4) 点浇口：点浇口又称针点浇口和菱形浇口，是一种界面尺寸很小的浇口，俗称小浇口，这种浇口由于前后两端存在较大的压力差，较大程度的增大熔料的剪切速率速率并产生剪切热，从而导致熔体表现粘度下降，流动性怎家，有利于充满型腔，对于薄壁塑件的成型非常有利，同时开模时容易自动切断，熔接痕小。点浇口适用于表观粘度对剪切速率敏感的塑胶熔体和粘度较低的塑胶熔体。6) 护耳浇口：适用于用小尺寸浇口会产生喷射场合，但成型

50、后加工余量大。7) 直浇口：注塑压力和热量损失最小，固化时间长，延长了补料时间，补缩效果好。但浇口附近容易产生残留内应力，浇口处易产生缩孔。综合以上各个浇口的优缺点：本模具将使用点浇口。选择它的理由如下：1）塑件表面要求无浇口痕迹，并且外表面无明显的熔接痕。2）浇口的数量、位置都可以随塑件的面积或数量而增加，可以随意修改浇口的位置和数量，便于模具的修改。3）由于浇口小，容易剪断，在塑件顶出的时候，浇口自动剪断并脱落，可节省去毛刺工序、人工取件等过程，利于机床的自动化。3.9.4 浇口尺寸的确定浇口深度尺寸（如图14所示）可由经验公式，并由塑胶模具技术手册之轻工模具手册之一中图3-31 查得浇口

51、深度 h = 0.5 2.0 （mm），浇口直径d=0.51.5 （mm）浇口深度: （3-13） 取 浇口的直径： （3-14）式中 h浇口深度； n塑胶系数，由塑胶性质决定； t塑件壁厚，； d浇口直径,（mm）； 塑件在浇口处的壁厚 （）； a型腔表面积，；图14 浇口3.9.5 浇口位置的选择浇口的形式有很多，但无论使用哪种形式，都必须严格选择浇口的位置，因为所设的位置对塑件的成型能力和成型质量的影响是非常大的，因此合理的选择塑件的浇口位置是提高塑件质量的一个重要环节，另外浇口的位置的不同还会影响到模具的结构，选择浇口位置需要根据塑件结构特征或者成型质量的要求，分析熔料在模具中的流动状

52、态和成型特征进行考虑。通常要考虑以下几项原则4： （1）尽量缩短流动距离（2）避免熔体破裂现象引起塑件的缺陷（3）浇口应开设在塑件壁厚处（4）考虑分子定向的影响（5）减少熔接痕提高熔接强度此外，浇口位置的选择还应注意到实际塑胶型腔的排气问题、塑件外观的质量问题等。根据以上的综合考虑，浇口的位置设置在如图15所示之处。 图15 浇口的位置3.10 冷料穴和拉料杆的设计冷料穴的作用是容纳浇筑系统流道中料流前锋冷料，由于型腔到浇注入口有一段距离，这一段距离的熔料会相对来说冷却速度会相对较快，这一部分的冷料会使塑件的质量下降，影响熔体充填的速度，故这一部分的冷料是不需要的，为了避免这一部分的冷料注入到型腔中，即在浇注系统的下端设计了冷料穴，用来容纳浇注系统中的前锋冷料。另外冷料穴的还可以作为拉杆功能，拉杆的功能是将塑件保持在动模型芯出，在分模时不被分模的力所分开，这样才有有利于塑件的推出。冷料穴类型的选择：常见的有z型头拉料钩冷料井、球头拉杆冷料井、倒锥形拉杆冷料井和圆环槽型冷料井，他们的原理都是利用头部测凹处将主流道的凝料拉住，从而开模时从主流到中拉出。由于abs塑料右脚大的机械强度，又由于在强行拉住凝料时需所需要的力较大，所以该模具将采用z头的拉料杆，材料为t10a（如图1