打蛋机左壳注射注塑模具

1、毕业设计题目：打蛋机左壳注射注塑模具CAD/CAM院 （系）：专业：机械设计及其自动化机械学院班级：1203学号：学生姓名：涂先桂导师姓名：谭加才完成日期：2016 年6 月12 日诚信声明本人声明：1 、本人所呈交的毕业设计（论文）是在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果；2 、据查证，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，毕业设计（论文）中不包含其他人已经公开发表过的研究成果，也不包含为获得其他教育机构的学位而使用过的材料；3 、我承诺，本人提交的毕业设计（论文）中的所有内容均真实、可信。作者签名：日期：年月日毕业设计（论文）任务书题目：打蛋机左壳注射注塑模具CAD/CAM姓名涂先桂院（

2、系）机械学院专业机械设计及其自动化学号指导老师谭加才职称副教授教研室主任一、基本任务及要求：班级关老师12031 查阅有管注射模文献10 篇以上，分析注射模设计常用方法，写出文献综述；2. 分析打蛋机左壳相关数据。3. 设计注射模具，画出总装配图以及零件图；4. 对打蛋机左壳模具进行模流分析和数控分析；5. 撰写毕业论文，字数 15000 以上。二、进度安排及完成时间：1. 熟悉课题、查阅文献资料，一周2. 撰写文献综述、开题报告，一周3. 实体的三维建模，一周4. 毕业实习，一周5. 设计注射模具，画出总装配图，零件图，进行模流分析，七周6. 撰写毕业论文，二周7. 上交毕业论文，并根据评阅

3、意见进行修改，一周8. 毕业答辩，一周打蛋机左壳注射注塑模具CAD/CAM摘要：随着高性能工程塑料的不断发展，各种塑料制品行业继续增长，注射成型工艺越来越多地用于成形制造。注塑模具设计的质量，对注塑机的生产效率直接影响成型，产品的质量和成本。模具可以使一个很好的注射成型上百万次，因为其较长的寿命，在另一方面，降低了塑件的成型和模具成本， 而且由于寿命长， 维修少，从而提高生产效率。为了满足日益增长的工业需求和生活质量的需要，应继续研究和开发，已便设计来提高注塑模具的性能，满足各行各业的需求。在本设计中，通过对打蛋机左壳， CAD模具设计和开发利用包括凸，凹模的设计，顶出机构的设计，注射机的选择

4、和校核，浇注系统的设计，冷却系统的设计，模具及其它工件的设计。在本设计中，重点设计了以成形件的凸，凹模的设计，浇注系统，冷却系统。浇注系统是模具设计的灵魂。冷却设计，浇注系统的设计直接影响着塑件的成型质量和生产效率。因此，浇注系统的设计是注塑模具设计工作的关键。同时，模具温度对塑件的质量和生产效率有着直接的影响，对模具的凝固时间和收缩应力，模具温度的控制有着直接的影响， 从而影响模具和塑料件质量的成型周期和表面粗糙度。 大小的凸，凹模尺寸，浇注系统和冷却系统的设计重点和系统结构设计。通过这样的设计，我们首先学习了解当前的形势和发展情况， 中国塑料模具结构和成型工艺的模具及注塑模具设计的基本原理

5、。关键词： 打蛋机左壳；注射模；设计；ABSLeft shell injection molding tool CAD/CAMAbstract: With the development of high performance engineering plastics, plastic products industry, the industry needs to continue to grow, the injection molding process is more and more used in various performance requirements for manuf

6、acturing products. The quality of injection mold design, injection molding machine for the production efficiency directly affects the forming, quality and cost of products. The mold can be a very good injection molding millions of times, because of its long life, on the other hand, reduces the cost

7、of molding and mold plastic parts, as a result, a good replacement, repair, so as to improve the production efficiency. In order to meet the growing needs of the industry and the quality of life needs, should continue to research and development,has been designed to improve the performance of the pl

8、astic injection mold, to meet the needs of all walks of life.In this design, the cover plate, the design and development of CAD die comprises a convex, concave mold design, the ejection mechanism design, selection and optimization of injection machine, the design of gating system, cooling system des

9、ign, mold and other work. In this design, designed to focus on forming the convex, concave die design, gating system, cooling system. The gating system is the soul of the mold design and cooling design, the design of gating system directly affects the plastic parts molding quality and production eff

10、iciency 1 . Therefore, the design of gating system of injection mold design is the key work. At the same time, the mold temperature has a direct impact on the quality of plastic parts and production efficiency, solidification time and shrinkage stress of die and mold temperature control of a direct

11、impact, thus affecting the molding cycle of molds and plastic parts quality, and surface roughness. The size of the convex die size, focus on design and system structure design of gating system and cooling system. Through this design, we first learn to understand the situation and the current develo

12、pment situation, basic principle of injection mold and die design Chinese plastic mould structure and injection molding process.Keywords:cover; injection mould; design; ABS目录第 1 章 绪论51.1 选题的意义51.2 塑模工业的现状5第 2 章 打蛋机左壳塑料模工艺设计72.1 打蛋机左壳塑件的工艺分析72.2 注射成型基本过程82.3 打蛋机左壳的设计件9第 3 章 注射机的选择和校核103.1 注射机规格的选择103

13、.2 注射机的校核103.3 确定型腔数目和分模面的选择12第 4 章浇注系统和冷却系统设计144.1 浇注系统设计144.2 排气系统的设计164.3 冷却系统设计174.4 型腔数目的确定及型腔的排列19第 5 章 成型零件设计225.1 模具型腔的结构设计225.2 成型零件的尺寸确定23第 6 章 其他零部件结构设计256.1 脱模机构设计256.2 导向机构设计256.3 定位圈276.4 主流道衬套276.5 其他结构零件设计27第 7 章 注塑机有关参数校核297.1 模具闭合高度的确定297.2 注塑机有关参数的校核297.3 模具安装和试模30结 论32参考文献33致 谢34

14、第1章绪论1.1 选题的意义由于现代制造业技术的飞速发展，计算机技术的普遍应用，在某些产业模具已经成为必不可少的重要产品。在大量的塑料产品中，塑料模具的应用非常广泛，在模具中的地位也越来越重要。成为各类模具中设计，制造中的代表之一，具有比较重大的研究意义。在塑料制品中，注塑模具的设计和制造成为了其主要手段，成为了一个比较有发展潜力的行业之一。注射成型就是将塑料通过一定的温度和压力条件下溶解然后塑化成型。注射成型在市场上是常见的方法之一，由于注塑模作为塑料模具的一种，而且也比较有发展前景，市场需求量也比较大，所以我选择注塑模具来作为我的毕业设计。在此课题中，我们需要用到计算机二维和三维的设计软件

15、。通过查阅资料，注塑模具主要分为模架，成型零件，浇注系统，顶出机构，调温系统以及辅助装置等。通过本课题的设计，我将在以下几个方面得到培养和锻炼：（ 1）塑料制品的材料选择和成型工艺的确定。（ 2）掌握模具设计中常用的软件包括 CAD 和 Proe5.0等。（3）塑料制品的数据分析。（4）使自己在语言组织方面得提升， 在专业理论知识上进一步的巩固和创新。 （5）掌握论文格式上的严格要求。同时提高自己独立思考，解决问题的能力。1.2 塑模工业的现状由于我国起步比较晚，模具工业有许多的不足之处。需要向一些发达国家学习，也需要大量模具设计人才。模具工业在近几十年快速的发展，在制造能力，技术以及质量上都

16、有了很大的提高。高尖端科技的应用，使得大型、复杂、高效、使用寿命长的模具达到了一个新的台阶。列举如下：（ 1）CAD CAM CAE 技术运用比发达国家而言， 我国还需要大力的去学习和普及，包括计算机建模的熟练程度，数控机床编程与加工等。（ 2）热流道技术的推广应用，得到了进一步提升，加热装置通道，自制的热喷嘴已经广泛应用，其中某些技术已经达到世界先进水平。（ 3）熊猫公司开发的气辅模具，用 C 型分析软件进行气辅模具研制成功。气体辅助注射技术已应用，许多厂家都采用此技术。（ 4）高质量的塑料模具钢的应用，注塑模具现在用 45#钢的较少，其中 P20 钢广泛应用，进一步提高了模具使用寿命和表面

17、光洁度。（ 5）抽芯机构的创新设计，许多制造商已经设计出具有结构新颖，易于脱模。比较有新意的脱模机构，解决了以前脱模困难的问题。（ 6）提升了精密，大型，复杂等模具的制造水平。而对于那些构造复杂，尺寸的精确度要求严格的制件，常常采用 CAD 三维设计和计算机仿真注射成型。模具的寿命已达到百万小时或更高。中国的模具行业在“九五”期间尽管发展迅速，但与一些国家相比，目前仍有相当大的差距。据统计， CAD 和 CAE 的应用中国都远低于一些发达国家。发达国家已经普及，而中国才刚刚开始。包括一些机械设计软件基本上都是国外开发的。而国产的软件少之又少，而且使用度也很低。发达国家已经大量的使用模具标准件，

18、但是在国内却还没有形成规模。热流道在国外模具生产中也大量使用，并且还制订了很多的标准。但在中国大陆， 70 年代开始研究，到目前为止还没有标准。在国外，企业大多是技术密集型，技术与技术强强联合，规模小，组合灵活，而在国内却恰恰相反。 独立的模具厂生存， 劳动密集型企业， 并且有一种倾向， 忽略高技能，讲究高效率，缺少专业的和灵活的组合规划。第 2 章 打蛋机左壳塑料模工艺设计2.1 打蛋机左壳塑件的工艺分析塑料材料的性能及基本成型工艺参数图 2.1打蛋机左壳模型图 2.2打蛋机左壳模型塑料简单点解释就是可塑性材料，通过一定的压力和温度溶解， 可以捏成各种形状。在材料工程中“塑料”定义为化学改性

19、的天然的高分子化合物。塑料中的基本成分高分子聚合物。在自然界中一般高分子聚合物分为非晶态和晶态线性高聚物。其物理状态、力学状态以及加工适应性都比较良好。通常来说结晶度大的塑件其密度，硬度，耐磨性好，刚度，耐化学性和电性能好；而结晶度小的塑件，柔软性，透明性较好，伸长率和冲击强度较大。材料成型特性ABS 材料是热塑性材料， 对精度要求一般（四级精度左右） ，密度在 1.051.07/cm3，抗拉强度比较适中一般是在 3050MPa 之间，抗弯强度在 4179MPa 之间，拉伸弹性模量在 15872277MPa之间，弯曲弹性模量在 13802690MPa 之间，收缩率 0.3%0.8%之间。综上所

20、述，该材料的综合性能比较好，冲击强度能达设计标准，尺寸不易变形，容易成型，耐热性和耐腐蚀性也能满足要求。特别是耐寒性能比较优越，目前为止，ABS材料已经在国内得到了广泛的运用，在一些电气外壳，汽车的仪表盘以及许多的日用品方面尤其突出。在成型方面要注意一点， 由于材料的吸水性能较大， 成型原料时必须对其干燥处理。要使其含水量低于0.4%，通常的处理方法是将材料放置8090干燥 23 个小时。在塑料加热方面要注意，由于加热温度对塑料的质量影响比较大，温度过高容易分解，温度低溶解不彻底，所以我们必须严格控制其温度，通常ABS 材料在加热方面选用 180260之间，个人建议是 240。在注射时其注射压

21、力必须足够大，通常我们采用的是螺杆式注射机，其注射压力在70100MPa 之间。2.2 注射成型基本过程图 2.3注射成型基本过程2.3 打蛋机左壳的设计件该塑件经测量所得，其基本几何值为：密度： p=0.9g/cm3；体积： V=21cm3；质量： M=18.9g；长度： L=150mm；塑件平均宽度：B=60mm；投水平投影面积： S=73.4cm2；制件表面积：S=194.3cm2；第 3 章 注射机的选择和校核3.1 注射机规格的选择注射机就是注塑成型常用的机械设备，一般来说，按照外形可以分为立式、卧式和直角式三种。按照塑化的方式，又可以分为柱塞式和螺杆式。我们首先对模腔的数目进行假设

22、确定注射机的规格，初步将模腔定为两个。 ABS 材料的密度 p 为 p=0.9g/cm3（ 0.90.91）。通过测量所得出塑件的体积（ V ）和质量（ M ）以及水平投影面积（ S）分别为 V=21cm3、M=18.9g、S=73.4cm2。一模设计两个模腔，那么每次注射机的注射量必须大于： 2M= 2 ×21cm3=42cm3。根据注射机的最大注射量初步选择型号为XS- Z- 60的注射机，其工艺参数如下：螺杆直径 /mm： 38注射容量 cm3：60注射压力 /MPa： 122锁模力 /KN ：5 x105KN最大成型面积 /cm2：130模板最大行程 /mm：180定位孔直径

23、 /mm：55mm模具厚度 /mm：Min=70Max=200喷嘴：（球半径 /mm）： R=12（孔直径 /mm）： 43.2 注射机的校核注射机注射容量的校核在进行模具设计的时候，首要的问题就是保证塑料溶体的容量或者质量。一般的，要求在一个注射成形的周期内，所需要的塑料溶体的质量或者容量，为注射机额定注射量的 80%以内。而且，在一个周期内，制件和浇注系统两部分容量和质量之和，才是需要射入模具内的塑料溶体的质量和容量。即 V=nV 塑+V 浇或 M=nM 塑+M 浇 (3.1) 式中： V （ M ）一个成型周期内所需要注射的塑料容积和质量， cm3 或 g；n 型腔数目；V 塑（ M 塑

24、）单个塑件的容量或质量， cm3 或 g；V 浇（ M 浇）浇注系统凝料的容量和质量， cm3 或 g；故应使 0.8V 塑+V 浇 0.8V 公或 M=0.8M 塑 +M 浇 0.8M 公公式中： V 公（ M 公）注射机公称注射量，cm3 或 g；将数据代入以上不等式（取其中之一的质量不等式来对注射量进行校核）M 浇=M 主流道 +M 横浇道 +M 分流道 +M 浇口 +M 拉料钩 5.5g(3.2)得： M=nMn+Mj=2 ×18.9+5.5=43.3g0.8M 公 =0.8×60=48g 满足要求上式中的：因为选择的为非热敏性的ABS 塑料为制件的材料， 因此不对

25、最小注射量进行校核，而只需要校核最大注射量。注射机注射压力的校核注射机的注射压力是进行注射成型时需要进行校核的一个参数。只有满足制件所要求的注射压力，制件才能够被制出。如果注射机的额定压力范围不能达到制件成型压力的要求，则无法成型零件。成型压力并不是一成不变的，会与塑料的品种、注射机的类型、喷嘴的形状、制件的结构是否复杂和浇注系统等有关。因此注射压力的确定也就根据这些参数进行。根据塑料成型工艺参数表查得ABS 材料的成型注射压力在（70120Mpa）之间，而我们所选择的注射机的额定注射压力为122Mpa，在其设定的注射压力之间，满足工艺要求。注射机锁模力的校核注射机锁模力是指当高压的塑料溶体进

26、入并填满型腔的时候，在轴向产生的巨大的推力时，却仍然可以把模具牢牢固定住。因此就要求锁模力明显的大于这个推力。否则，会产生塑料溶体从模具中跑出的现象。型腔内塑料熔体的压力（MPa）值可根据以下经验公式算得：P=KPo(3.3)式中： P 型腔内塑料熔体的压力（MPa）Po 注射压力（MPa）K 压力损耗系数0.20.4将数据代入上式得： P=KPo=(0.20.4)×122MPa=24.4MPa48.8MPa本设计中，选择的是ABS 塑料，我们选择型腔中熔体的平均压力为：P=30MPa。再由公式T=PS 计算推力大小。(3.4)式中： T 塑料熔体在注射机轴向上的推力（MPa）P 型

27、腔内塑料熔体的压力，在此我们取P=30MPaS 制件与浇注系统在分型面上的投影面积（cm2）将数据代入该公式得： T=PS=30MPa×73.4cm2 220.2KN500KN 满足要求经校核合格。注射机模具厚度校核注射机模具厚度校核在达到预定的锁模力时，动模板和定模板之间的最大和最小的距离，就是模具的最大与最小的厚度。 因此，在进行模具厚度的设计时， 必须要保证其数值在这一个范围内，否则锁模力将会不满足使用要求。当模具厚度小的时候，可以考虑增加垫板来达到使用的要求。根据要求模具的厚度必须满足 Hmin<H<Hmax(3.5)式中： H 模具厚度 mmHmin 注射机允许

28、的最小模具厚度mmHmax 注射机允许的最大模具厚度mm根据我们已选择的注射机得到Hmin=70mm；Hmax=200mm。根据已选择的中小型标准模架中的模板规格Bo×L 为 300×300 的模架，根据模架的布置方式，则模具闭合高度 H 为： H=32+A+B+C+h4+2h1 。将数据代入式中得： H=180mm 将上述的数据代入Hmin<H<Hmax 得： 70<180<200 满足不等式 Hmin<H<Hmax ，符合要求。注射机最大开模行程校核塑件制造完成后， 需要从模具中取出， 这就要求有一定的开模距离， 如果距离太小，则塑件

29、将无法取出，但是距离太大，会超过注射机的开模行程。因此需要对设计的注射机进行最大的开模行程的验算，保证能够顺利的取出塑件。我们所选择的这个注射机，其开模行程为 180mm。而设计的要求是要保证开模行程要大于取出塑件时要求的开模距离。即是必须满足下式： SkH1+H2+(5 10)(3.6)式中： Sk 注射机行程 Sk=300mmH1脱模距离（顶出距离） H1=5mmH2塑件高度 +浇注系统 H2=10+50=60mm所以 H1+H2+(5 10)=5+50+10=65Sk=300mm 能满足要求。通过上述校核得出该规格的注射机满足要求，因此，确定选择型号为：XS- Z- 60 的注射机。3.

30、3 确定型腔数目和分模面的选择确定型腔数目根据上面计算结果， N 能取到 2 个。所以取 N = 2。符合设计要求，所以确定型腔数目为 2 个。）分模面的选择定模板与动模板之间会有一个分界面，这就是分模面。，同时也可以在这个分界面上，取出塑件或者浇注完成后凝固的熔料。如何进行分模面的选择，时保证塑件成型良好的首要条件。选择分型面时，应从以下几个方面考虑：使塑件在开模后留在动模上；分型面的痕迹不影响塑件的外观；浇注系统，特别是浇口能合理的安排；使推杆痕迹不露在塑件外观表面上；使塑件易于脱模。制件的内部结构虽然较复杂，但是仍然要符合上述的分型面选择的要求。综合考虑了制件的结构，以及整体设计、模具制

31、造、加工工艺等因素后，选择平面分型面。以红色面作为分型面。第 4 章浇注系统和冷却系统设计4.1 浇注系统设计主流道的设计主流道的设计通常设计成圆锥形，塑件所选择的塑料为ABS 材料，该塑料的流动性较差，所以我们选择的锥角度数 =3°6°，从而有助于凝固的熔料从主浇道中拔出来。模具内壁的表面粗糙度业有一定的要求，一般为Ra=0.63m。而在主流道对接处，可以将其设计为半球形的凹坑，以达到严密对接的效果，防止熔料从中溢出。其半径为： R2=R1+(12)mm(4.1)式中：R1注射机喷嘴球半径R1= 12mm将数据代入上式得浇口套半径为：R2= R1+(12)mm=12+(1

32、2)=1314mm浇口套半径为： R2=13mm小端直径： d1=d2+(0.51)mm式中：d2注射机喷嘴直径d=4mm所以小端直径 d1= d2+(0.51)mm=4+(0.51) = 4.55mm 取小端直径为： d1=5mm锥角取为 3°且主浇道的纵截面为梯形横截面，所以大端直径：d= d1+2×(L × tan3°)当 L=60mm 时大端直径 d 为：d= d1+2×(L × tan3°)=5+2(47.5× 0.052)9.94mm凹坑深： h=(35)mm主流道发生转弯的地方， 一般设计成圆角的形式

33、， 从而可以减小熔料转弯时的阻力。其圆角半径为： r=13mm分流道的设计1、分流道截面形状的选择8分流道的截面形状有圆形、半圆形、矩形、梯形、V 形等多种。其中圆形截面最理想，使用越来越多。本次设计采用圆形截面。分流道的尺寸由公式： d=Tmax1.5(4.2)式中： Tmax塑件最大壁厚d=5 1.5 6.5mm2、分浇道的布置形式型腔的结构形式影响了分浇道的布置，不同的型腔布局，会有不同的分浇道形式。一般要遵循排列紧凑的原则。这样可以有效的减小模板的尺寸，缩短熔料的流动距离，比较平均的锁模力。分浇道可以有平衡式的结构形式，也可以有非平衡式的结构形式。在本设计中，选择平衡式的结构形式。3、

34、分流道的表面粗糙度 7分流道的表面并不是越光滑越好，其也有一定的表面粗糙度值。 一般取 Ra=1.252.5m 就可以了。有了一定的粗糙度，就可以对在其中流动的熔料有一定的阻力，这个阻力可以帮助熔料外层叫快速的冷却固定，形成一个表层，还可以起到绝热的作用，从而可以保证内部的熔料较缓慢的冷却。但是分流道的表面不能出现凹凸不平的现象，有一定的粗糙度，但是不能影响脱模和分型。所以我们在此选择分流道的表面粗糙度为Ra=1.5m。浇口设计1、分流道与浇口的连接形式分流道与浇口的连接，有多种不同的形式，要保证每个阶段的冷却速度均匀，不能有一段快，一段慢。根据型腔排样和分流道的布置，连接形式有斜面和圆弧连接

35、等两种。在宽度方向上，斜面会逐渐的收窄，这就使得熔料的流动速度产生不同，导致不同地方的冷却不一致，有的地方较快，会产生不必要的压力损失。而圆弧连接时，可以保证在宽度方向较宽，就一般不会出现上述的问题。所以一般来讲，连接形式选择为圆弧过度连接。分流道与浇口的连接形式通常有斜面和圆弧连接等两种连接方式， 根据我们型腔的排样方式和分流道的布置方式，分流道与浇口的连接地方选择在宽度方向连接更佳。但在宽度上的连接的时候，由于斜面会使分流到逐渐变窄，那么不同阶段冷却较快，产生不必要的压力损失，而圆弧过渡的接口较斜面的宽，所以以上出现的缺陷能得到解决，所以分流道与浇口的连接选择为在宽度上的圆弧过渡连接。2、

36、浇口形状的选择及其尺寸确定浇注系统要有浇口， 它是熔料进入型腔的开口。 一般浇口后是流道， 流道后是型腔。浇口细小而且短，这主要时为了能够快速的使熔料进入型腔。浇口能够调节流速、补料的时长，还可以防止熔料回流。其形状、尺寸和进料的地方对于塑件的成型都有重要的影响。而且如何浇口设计的不合理，很容易在塑件上产生一定的缺陷，比如缩孔，缺料白斑等。所以在设计的时候，一定要保证浇口的合理性。可以根据塑料的性能、制件的结构形式、截面的大小、模具的结构以及其它的一些工艺参数等进行设计。浇口一般都是长度较短，截面也比较小，这样可以让熔料快速的进入型腔，并且能够快速的封闭浇口，也很容易使得塑件与浇口残存的熔料分

37、离。这样设计的浇口，在浇注的时候，一般没有明显的痕迹，对于制件的外形还是有很好的保证。根据以上的种种因素综合考虑，我们选择潜伏式的浇口形状。冷料穴和拉料杆设计冷料穴也有很多种不同的形式， 根据所带的拉料杆头部形状的不同， 可以有 Z 形头、球形头、尖锥头以及无拉料杆等的形式。接下来我们分别对其进行简单的介绍。带有 Z 形头的冷料穴，底部时钩形，就像一个钩子一样，可以通过拉料杆勾住型腔内的已经凝固的冷料。在开模的时候，钩子将冷料拉出，使得凝料与定模分离。该种方法是将制件和凝料一起拉出，方便快捷，而且容易，还提高了生产的速度。与推杆搭配使用的时候效果更好。球形头的冷料穴，专门是为推板脱模设计的。而

38、本设计种的脱模机构时推杆式的，与推板式的还是有一定的差别，因此不宜选择这种结构。尖锥头的拉料杆，是从前两者变异而来的。一般没有冷料穴。塑件在成型的过程中，会有一定的收缩，这种收缩力正好可以将尖锥头包紧，利用这个包紧力可以将凝料从模具中拉出。但是这种形式有一个比较大的缺点，那就是可靠性不是很好。因为收缩力不满足要求的时候，很难将凝料拉出。而且此种方法对于制件的收缩率要求还是比较高的。简单介绍了几种冷料穴和拉料杆之后，就需要综合考虑多种因素进行选择。本设计选择了 Z 形头的拉料结构，方便易用。其中拉料杆的直径与主流道的大端直径相等。模架决定了它的长度。浇注系统的平衡该模具虽是设计的一模多腔型模具，

39、但是模腔数量不多， 并且根据模腔的排样方式，模腔和主浇道的距离是一致的，并且他们的排样方式是一个圆周形状，所以主流道的熔体进入每个模腔的路径长度都是一样的，不会出现熔料流速不一致，或者型腔各段的压力不一样的现象。当流道的长度不一样的时候，或者主流道离着型腔有的近有的远的时候，才会出现问题，导致成型失败。所以，本设计采用了多型腔的模具，而且设计的距离是一样的，所以可以很好的平衡浇注系统，达到了避免上述缺点的目的。4.2 排气系统的设计注塑成型的过程中很容易会产生很多的气体，那么这些气体如果不能尽快的排出型腔，就容易造成气孔等的缺陷。因此模具还要设计相应的排气系统。排气系统要设置合理才会发挥其作用

40、。一般气体都会被熔料赶着走，因此一般将其设置在熔料的末端。这样随着熔料的流动，型腔中的气体就会慢慢被排出。在本设计中，由于制件比较小，所以并不专门的设置专用的排气系统，而是利用已有的零件之间的间隙，来进行排气。在研磨的时候，我们可以将分型面留有一定的粗糙度，这样就可以保证气体顺利的排出。分型面与推杆之间也有一定的间隙，也可以用来排气。在对分型面的粗糙度进行加工的时候，砂轮的路线要指向外侧，这样就能保证在熔料流动的过程中，气体就可以顺利的排出。而且为了更好的排气，可以开一定的槽。一般是将槽开在定模板桑，宽2mm，高 1mm。4.3 冷却系统设计设计冷却系统的必要性1、设计冷却系统的必要性温度主要

41、影响塑件的成型质量和生产速度。 因为温度会对熔料的冷却产生直接的影响。这就要求我们对制件的质量进行一定的控制。首先，温度对于质量的影响有以下几个方面：变形：温度变化小，冷却的快慢也比较均匀，这样可以明显的降低制件的变形。当制件的各个壁厚不一致，而且内部的结构也比较复杂，在收缩的时候有的快有的慢，从而造成不均匀的变化，导致了变形的产生。因此对于这样的零件，一是要对结构进行更改，再就是要设计一个合理的冷却系统。当用冷却水进行冷却的时候，首先要保证冷却水的温度变化要小，这样可以保证熔料在凝固的时候比较均匀。尺寸精度：有了比较合理的温度保持和冷却系统， 就可以保证产品的精度符合要求。因为它能减少成型的

42、收缩率，对于制件的尺寸的准确度有比较好的提高，还能保证尺寸比较稳定。力学性能：结晶度是用来描述结晶塑料的结晶程度。一般的结晶程度越高，制件在应力作用下， 越容易产生开裂。 而这中，有一个比较重要的参数， 就是温度，降低温度，可以减小开裂。表面质量：模具的温度对于制件的表面形貌的影响还是比较大的。温度太低，会使得制件有着清晰的外形，还会有明显的痕迹，会提高制件的表面粗糙度。模具温度比较高，能够明显的改善制件的表面形貌，使得粗糙度降低，表面比较光滑。从以上几个方面可以看出，模具的温度的选择是比较矛盾的，因为因素不同，对于模具的温度的要求也就不同。因此在模具选择好以后，一定要根据实际的情况来进行模具

43、温度的选择。一定要保证满足制件的各种指标。2、温度调节对生产效率的影响：注射模中，溶体的温度变化范围比较大，一般会由200降低 140，达到60.这么多的热量是如何散发的呢？其实大部分热量都是通过冷却水或者其他的介质带走的。这一种方式带走了月95%的热量。其与的5%会由辐射或者对流的方式释放。因此可以看出，冷却介质对于冷却时间的影响非常大。而且在整个的工作循环中，大部分的时间都是在冷却，基本达到了2/3 个工作周期。因此要急切的缩短模具的冷却时间，提升生产效率和速度。模具的温度有两个过程，一个是加热过程，还有一个是冷却的过程。我们对模具的温度进行控制，也主要是控制加热和冷却。本设计种采用的AB

44、S 塑料，对于模具温度的敏感性比较低，也就是说要求不用很好的模具温度。因此我们只设计冷却系统。冷却系统尺寸计算塑件要达到一定的脱模温度需要合足够的时日。这一时间和横具的温度、塑件的尺寸(厚度 )以及材料性质等有关。脱模时，假设这时候塑件中部的温度已经达到了热变形所需要的温度了，此时的冷却时间，就是注塑的温度降低到热变形温度的时间。可以按照公式求得： t2×m2(4.3)=n式中： t2 固化时间 (s)；m 塑件的厚度 (cm)；n 塑料经验参数 ABS 取 338t2=338×0.52=84.5s该制件开模时是靠顶出装置顶出，设开模时间为t3为 t3。根据查表得注射时间=

45、15st1=2.9s。制品的周期： t=t1+t2+t3 =2.9s+84.5s+15s=102.4s每次注射所需的塑料质量m 为：m=mg+mj =18.9×2+9=46.8g(4.4)式中： mg 塑件的质量（ g）mj 凝料的质量（ g）每小时注射次数为： 3600÷84.5 42(次 )单位时间的注射量： W=46.8g×4219.65kg当采用 20°C 的水进行冷却的时候，如果假定出口处，水的温度变成了24°C，这就可以根据公式换算出了在整个冷却阶段所需要的水的体积流量（忽略模具因空气对流、热辐射以及与注射机接触所散发的热量）：q4

46、.4 型腔数目的确定及型腔的排列型腔数目的确定塑件生产量比较大的时候，就要考虑生产的经济性。这个时候就要求有比较多的型腔数目，从而可以提高生产效率。一般会根据注射量和锁模力来确定型腔的数目。其确定方法见下图：图 4.1型腔数目确定图我们利用方法二确定了型腔的数目。按照最大注射量，设计确定了型腔数。根采用公式：(4.5)N0.8V Vj0.8 3043.949Vs0.153.949N 5（取整）(4.6)最终确定采用一模4 腔的结构形式；型腔的排列一般我们都会选择对称的分布方式，因为对称会使得模具的受力比较合理，载荷不会发生偏斜。因此本设计的型腔业选用对称分布。加工简单，平衡性好，使用形好。第

47、5 章 成型零件设计5.1 模具型腔的结构设计型腔大体有以下几种结构形式：整体式、整体组合式、局部组合式和完全组合式。型腔一般是整体式的材料， 会有台肩或者螺栓进行固定。 一般将型腔固定在模板上。这样做有很多的好处，比如说可以很方便的加工，而且对于多个型腔的模具来说，更加的快速方便。在制造完成单个的型腔后，可以同时装入模板。这样的装配可以很好的保证型腔的同心度以及尺寸的要求。而且还可以对一些成型件进行简单的处理。有的整体式的型腔的局部还会有一些嵌入的成形的嵌入件，从而形成组合式的型腔。这种型腔一般用于比较深的和结构比较复杂的型腔。 而适用于那些整体制造很困难或者局部需要通过一定的方式淬硬的模具

48、。而对于组合式还有一种是完全的组合式。它是由多个螺栓组件拼接而成。这样对于每一个单件，都有利于机械加工，通过一定的方式将其组合。这种方式，不但节省了材料，而且对于表面粗糙度的控制也比较容易。而且适用于不太容易制造的型腔或者截面比较大的塑件制造用型腔。型腔也要有一定的强度和刚度，如果强度和刚度不够，那么型腔在使用的过程中就会产生比较严重的变形。型腔在注射的过程中，会受到高压的作用。总体来讲，会有合模时的压力、熔料在型腔中流动时的压力、浇注口在闭合时也会产生一瞬间的压力，开模的时候还有会压应力。在这样多的压力的作用下，这就要求型腔不能有较大的变形，如果产生了较大的变形，这对于制件的尺寸精确度会有一定的影响。在模具设计的过程中，也要考虑型腔的强度和刚度。 而型腔的壁厚和底板的厚度会影响型腔的强度和刚度。一般的壁厚和板厚越大，型腔的强度和刚度也会大。在注射的过程中，才不会产生较大的弹性变形，不会使得型腔向外膨胀。 因此在设计的过程中， 要考虑型腔的强度和刚度，合理的选择壁厚和底板的厚度。型腔侧壁厚度的计算按强度计算(5.1)S r2 p1其壁厚 S 按下列公式计算式中 型腔材料的许用应力，