注塑模毕业设计说明书

1、精选优质文档-倾情为你奉上目 录专心-专注-专业摘 要塑料注塑成型所用的模具称为注塑成型模具，简称注塑模。注塑成型在整个塑料制品的生产中占有着非常重要的地位，少数的几种塑料除外，几乎所有的塑料都可以采用注塑成型的方法来生产塑料制品。本设计是关于鼠标下壳的塑料制品的注射模模具设计，通过对塑件进行工艺的分析和比较，最终设计出一副注塑模模具来生产鼠标下壳产品，以实现自动化提高产量。该课题从产品的结构工艺性和模具的结构出发，对模具成型零件、模具浇注系统、冷却系统、顶出系统、注塑机的选用和有关参数的校核都做了详细的设计，同时简单编制了部分模具零件的加工工艺。在设计过程中，我通过查阅大量的资料、国标、手册

2、、期刊，同时结合教材上的相关知识对注射模模具的组成结构（成型零件、浇注系统、导向部分、排气系统、推出机构、模具温度调节系统）有了比较系统的认识.此次设计拓宽了我的视野，丰富了我的知识、锻炼了我的意志，为我将来更好的进行模具设计积累了一定的经验。【关键词】鼠标下壳 注射成型 注射模 分型面 工艺Abstract The molds used for plastic injection molding called injection molding,referred to as theinjection mold. Injection molding occupies a very import

3、ant position inthe production of plastic products,in addition to the production of several kinds of plastic products,Almost all of the plastic can be produced into products by injection molding method.This design is thedesign of injection mould forplastic product of the mouse bottom cover。Finally I

4、designed an injection mold to produce a mouse bottom coverproduct to realize the automation of production throughtechnical analysis and comparison of the plastic products.This paperhas a detailed design about the die casting system,molding parts,ejector system,cooling system,the choice of injection

5、machine and the checkof related parameters.And I compiled the process of some mold parts. In the design process,I have a systemmatic understanding for The structure of theinjection mould(forming parts,gating system, guide part,launchmec hanism,exhaust system,mold temperature control system) through

6、referring to piles of data, manual, GB, magazine and combining with the knowledge from textbook. This designhas broaden my horizons,enrich the knowledge,exercise the will.And I has accumulated some experience for mybettermold design in the future.【Key words】The mouse bottom cover,Injection molding,I

7、njection mold,The parting surface,Craft前言 模具行业(Mould)是国民经济总量发展（GDP)的根本衡量指数之一 ,受到了人们和市场的高度重视,那些发达国家有 “模具工业是进入富裕社会的源动力” 的说法。我国模具行业近些年来发展速度很快 ,根据统计,现今从事模具行业的企业2万左右 ,相关人士从业50万上下 ,其产值大约360亿元 ,市场长有洛阳纸贵的现象 ,出口约$2亿,进口约$10亿。如今,吾国的模具工业有以下特质:a复杂、精密、大型、寿命长中高档的模具以及模具标准件的发展节奏明稳健且势如长虹;b压铸模和塑料模有良好的增长势态;有着大批的专业企业在等待

8、这样的机会来临蓄势待发，为经济发展做贡献;c另外，从国家的战略方面来说，一种的永恒发展实体经济的发展，从而建立起扎实的金融基础，为人民的生活，资源的多元化做出贡献，故而模具的行业比重则是不言而喻。从地区分布来看 ，则在全国的沿海地区发展明显优于其他地区，主要是指资金活跃，丰富的地方，比如长江，珠江三角洲,江浙一带，其模具规模产值已霸占6成。此乃可书之处，然我国的设计制造的能力形于发达国家德、 美、 日、 法、 意,则犹如簸驴比于骐骥，其千里之行，费时久也。 下面就我国塑料模具工业技术的现状和发展走向分述如下。1发展现况1.1产品的现在时我国的塑料模具工业可追溯几十年前,经过了几番回复，跟随着经

9、济的高速发展以及世界经济的全球化，中国的市场规模在汽车，工业，家用电器，生活需求方面的迅猛增长 ,模具整体水平应运生息，取得了在规模上的长足进步，另东亚的一些发展中国家望其项背，啧啧称叹。在成型工艺方面 ,吾国也取得了比较大的进展。比如在多种材质的多色注射模、塑料成型模、镶件互换结构以及抽芯脱模机构的创新设计的层面。且在熟练使用气体辅助注塑成型技术的能力也更加的灵活多变,如天津通信广播公司模具厂、青岛海信模具有限公司等厂家成功地把气辅技术成功施用在大型电视机外壳以及一些厚壁零件的模具上,有些厂家还运用了C2MOLD 气体辅助软件 ,获得了不错的效果和市场反响。现在,热流道模具已慢慢开始推广,资

10、金方面充足的企业采用率甚至高达20 % 。就一般来说，有热流道装置两种方式外热式和内热式。但总的说来热流道的采用率较低 ,与国外相比还有很大的差距。1.2 CAD/ CAE/ CAM的应用现在时自文明的初端，模具就一直是一个值得重视的技术，有些与艺术结合，传递着人们的心里的美好愿望和独特的文化，这些在各国都能有所实证，最常见的便是瓷器，陶器。吾国的青花瓷则更是高人一筹，饮誉全球。故模具的历史可以说从未离开人们的需求。今天已非往昔，我们有电脑，有理论，有模型等方面处理方式，让我们可以精益求精，这也算是人们的心里追求吧！如果说美是一种追求，这也算是工业与艺术的结合吧。记得在大二期间曾学过工业产品造

11、型设计，究其本源，大概也就在此处吧！ CAD/ CAE/ CAM就是这一种需求下的衍生工具，虽然分工有所不同，却实在是一体多面，犹然人面之耳鼻口舌，少一不可。 目前大家常用的主要软件有PRO/ ENGINEER、SOLID2WORKS 、UG- 、 CADDS5 、 DUCT、CIMA2TRON、C2MOLD。但目前国内对于 CAD/ CAE/ CAM的使用并不全面，且缺乏自行开发的能力，这就让我们在国际市场上的竞争力大大落后于发达国家。2 主要发展方向多年来 ,由于劳动成本的因素 ,中国俨然已经成为整个世界制造业的重要基地。企业的生命消盈，市场的变化和人们的新的心里需求，决定了我们的制造的方

12、式！除此之外，同行的竞争，称为大众的春天，而企业则随时面临秋天之凋零。故大体说来，当今的制造业，是走在过去里的。新的变化则需要制造揭“竿而起”（stand forward），最新的工业4.0，好像也在想这个方向下功夫。这样就在产品的周期上节缩，而在另一个空间的广度上拓宽。因而，CAD/ CAE/ CAM的技术的运用，有时候又显得有些不足，故我们才需要有特色的，创意的人才来推动发展，提升行业的高度。要想在市场上占有重要地位，就需要我们在质量上、成本上、创新上有所突破。2.1 协同创新设计承上而来，“创新”二字很有必要地来谈谈。首先借用文学之句“不识庐山真面目，只缘身在此山中”来总领其旨。创新就是

13、需要跳出本身的圈子，让别的因素参与进来，大家“奇文共欣赏，疑义相与析”，籍“他山之石可以攻玉”之理，成“鹏程”之举。俗语说“当局者迷，旁观者清”，则与此合如符契。由此，则“创新设计”一词之奥，尽矣。在整个模具设计生产过程中，模具工程师与产品工程师必须高度配合，共同致力于模具的创新设计，缩小我们与发达国家之间的差距。2.2模具制造设备和信息将更加丰富 ,制造更高效 目前 ,数控加工已广泛的运用于实际生产中。为了提高效率、保证产品质量和制造流程的优化 ,有些厂家已经开始使用多坐标数控加工、 高速铣削加工以及基于快速原型的模具制造等方法。制造设备的进步和制造信息的处理方式的多样化会给模具制造开辟了新

14、的道路,模具制造技术也拾阶而上。2.3主要发展ASP模式模具行业的发展过程中，始终相随着高新技术的进程。而企业要想拥有这些高技术和培养掌握这些高端技术的人才，则成本将会翻升，这对一个企业来说，尤其是长期的发展便会产生阻力，为了降低企业对现今的需求，而更多的谋求将来的空间，就必须要在技术与实践的方面做出结合的努力。经过多年的积累，ASP模式获得大家的认可。他主要的功用简言之就是在“资源的分配”上进行监督和适时调整。这就包括了 逆向设计、快速原型制造、数控加工外包、模具设计模具成型过程分析、 等机构上的改善，从而提高有效率，降低浪费。2、零件的工艺分析2.1材料的选择 本产品为鼠标的下壳，从其使用

15、性能上分析，必须具备良好的综合机械性能，鼠标底盖与鼠标垫摩擦非常频繁，所以需要较好的耐磨性；该产品需要有一定电绝缘性，即电气性能；产品还要能耐水，耐油等。就以上性能而言，很多塑料都具有，但再综合材料来源和成本分析，ABS相对于其他塑料来说就更加合适了。因此，在选用材料时，考虑采用ABS。2.2 ABS塑料特性与应用2.2.1 ABS 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物化学和物理特性 ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯分散于丙烯腈-苯乙烯的共聚物中的一种多组分聚合物。三种组分都具有不同特点： 丙烯腈有耐磨性、高强度及耐热性；丁二烯冲击韧度较高； 苯乙烯具有高光洁度、良好的成型性及保持材料刚性。从形态上来看

16、，ABS是非结晶性材料。三种组分聚合在一起产生了具有两相的三元共聚物，一个是聚丁二烯橡胶分散相，另一个则是苯乙烯-丙烯腈的连续相。ABS的特性主要由三种组分的比率以及共聚物中两相的分子结构决定。ABS为无定型塑料，有很多品种，不同的品种其机电性能以及成型特性也就各不相同。在使用时，应按照品种来确定成型方法和成型条件。ABS综合性能较好，冲击韧度、力学强度较高，尺寸稳定。ABS耐热程度比聚氯乙烯、尼龙、氯苯乙烯等都要高，可达90（甚至可在110115使用）。其耐化学性和电气性能较好，容易成型和机械加工。ABS的收缩率在0.4%0.7%之间。常用收缩率0.5%。2.2.2 注塑模工艺条件干燥处理：

17、ABS吸湿性强，必须充分干燥。最少要在温度为下干燥24小时。材料温度应保证小于0.1%。熔化温度：210280；建议温度：245。 模具温度：4090。（制品光洁度受模具温度影响，温度较低光洁度也就相对较低）。注射压力：56176MPa。注射速度：中高速度。2.2.3 典型用途：ABS适于制造一般机械零件、减摩耐磨零件、传动零件和电信结构零件。比如：电冰箱，汽车（如车轮盖，仪表板，反光镜盒等），电话机壳体，打字机键盘以及娱乐用车辆如喷气式雪撬车以及高尔夫球手推车等。2.3 结构工艺性分析制品的尺寸不大，外形轮廓大部分是样条曲线，不规则。型腔部分结构相对简单，没有其他多余结构，而型芯部分结构比较

18、复杂，有独立的结构和孔，需要嵌入镶件。该制品还存在倒扣，为了保证顺利脱模，需要设计斜推杆。总体来说，该制品结构特征基本符合塑件的设计要求。该制品机械性能以及尺寸精度都比较好，而且对其表面质量要求不高。 图2.1 塑件三维图2.3.1 塑件的尺寸塑件的外形尺寸，塑件的型芯型腔部分表面需要使产品能够顺利成型。2.3.2 塑件的精度塑料尺寸精度是指生产出来的塑料产品的尺寸与设计图上尺寸的符合程度，也就是指产品尺寸的准确度。一般情况下，在满足使用要求的前提下，制品精度应设计得尽量低一些。根据表2.1，在此选用一般精度MT3。2.3.3 塑件的表面粗糙度塑件表面质量要求不高，使用起来要手感舒服，且塑件在

19、于鼠标垫摩擦过程中要顺畅，因此对塑件的表面粗糙度的要求较高,通常情况下，塑件表面粗糙度要求要比模具的高12级。因此在之间。本设计选取R0.8。2.3.4 脱模斜度塑件在冷却时，由于塑件收缩会使其包紧在模具型芯上或者型腔中的凸起部分。为了避免塑件被粘住，便于从模具中顺利取出制品，制品壁在脱模方向上应设计有一定的倾斜角度。查相关资料得，ABS的脱模斜度为：型腔；型芯。在本次设计中，设ABS的脱模斜度为：型腔130；型芯1。 表2.1 塑料制品精度等级的选用3、注塑机的选用3.1 注塑机的选用注塑机是生产热塑性塑料制品的主要设备，模具是安装在注塑机上使用的，注塑机的大小必须与模具的大小相匹配，注塑机

20、太小，难以生产出合格的产品；注塑机太大，增加了模具的生产成本。3.1.1 计算塑件的体积和质量通过三维软件UG计算得出该塑件的体积：V=9944.55mm，查有关资料可知ABS的密度为1.021.16g/cm,此处取密度为1.09g/cm。则单件塑件的质量m=V=1.099944.5510-3g10.84g。根据要求，本设计采用一模四腔，则塑件总质量m0=4m=410.84g=43.36g流道凝料质量：m1=m030%=43.3630%g13g那么，总质量：m总=m0+m1=43.36+13g=56.36g；3.1.2 注塑机最大注射量 模具注塑成型的塑料制品和流道凝料总质量应小于注射机的额定

21、注射量的80%。即：。3.1.3 模具涨型力的计算高压塑料熔体（一般在2040MPa选取，1MPa=1106N/m2）在充满型腔的时候，会产生涨开模具的分型面的力，这个力的大小就等于型腔压力与流道凝料和塑料制品在分型面上的投影面积之和的乘积。据此原理，表达公式为： F涨=P压（nA投A浇） （3.1）其中：F涨高压塑料熔体在在分型面上的涨开的力，单位N； P压高压塑料熔体对分型面方向上的平均压力，单位MPa，ABS的型腔压强P压=40MPa； n模多腔的型腔数量； A投塑件在成型面上的投影，单位mm2； A浇流道凝料在分型面上的投影，单位mm2。由三维软件UG计算得出投影面积： A投=4.91

22、610mm；A浇=667.1mm则 F涨 =P压（nA投A浇） =40（44.91610+667.1） =N=813.244kN3.1.4 注塑机的选择 因此，综合上述条件，初选我国上海塑机厂生产的卧式注塑机，其型号为，其主要技术参数： 额 定 注 射 量：125cm3 锁 模 力：900kN 定 位 圈 直 径：100mm 喷 嘴 球 头 半 径：SR12mm 最大开（合）模行程：300mm 模 具 最 大 厚 度：300mm 模 具 最 小 厚 度：200mm 喷 嘴 直 径：4mm4、注塑模浇注系统的设计注塑模具的浇注系统是为将熔融塑料引入模具型腔而开设的通道。模具的浇注系统的作用是使熔

23、融塑料在高压下高速进入模具型腔，实现型腔填充。4.1 塑件在模具中的位置4.1.1 型腔数量及排列方式根据要求，模具采用一模四腔，即型腔数量n=4，结构对称简单。4.1.2 分型面的设计模具的分型面是指开模时模具中能够取出塑件和流道凝料的且可以分离的接触面。分型面设计的一般原则：（1） 有利于脱模；（2） 必须确保塑料制品尺寸精度；（3） 必须保证塑料制品外观质量要求；（4） 有利于简化模具结构；（5） 方便模具制造；（6） 分型面尽量避免尖角利边；（7） 满足注塑机技术规格的要求。分型面的形状如图4.1所示， 图4.1 分型面4.2 浇注系统的设计 浇注系统设计对塑料制品的外观、性能和成型难

24、易程度等有很大影响，浇注系统设计主要包括对主流道，分流道，浇口和冷料穴四部分的设计。4.2.1 主流道的设计 主流道是指注塑机喷嘴与模具接触处到分流道的流动通道，它是熔体最先经过的模具的部分。为了使能够顺利的拔出流道凝料，一般都设计成圆锥形，本设计其锥角取。其主要尺寸可由以下计算获得： 流道小端直径： d=d0+（0.51）=4+0.5mm=4.5mm； 主流道球面半径：R=R1+（12）=12+1mm=13mm； 主流道锥角：=24，取=4 主流道长度根据本塑件实际情况而定；具体尺寸标注如图4.2所示。4.2.2 分流道的设计 分流道是指与主流道与浇口连接的通道，分流道作用的作用是改变熔体的

25、流向。如果模具为一模多腔，那么其分流道的设计必须保证熔融塑料能够同时填充型腔。假如所有型腔的体积形状都一样，分流道的截面和长度最好能够相等。分流道应保证熔融塑料能尽快且同时填充型腔。 图4.2 主流道的尺寸 图4.3 分流道形式及尺寸 分流道截面形状有很多种，包括圆形、梯形、U形、半圆形、及矩形。在选取分流道截面形状时，必须确保在压力损失最小的情况下，将熔融塑料以较快的速度送到浇口处充模。而在截面面积相等的情况下，圆形的周长最短。周长越短，则阻力越小，散热就越多，因此流道截面形状为圆形时效率越高。所以，在此选择分流道截面形状为圆形。分流道的截面大小 本塑件质量不大，投影面积不大，壁厚较小，且A

26、BS塑料的流动性较好，因此分流道截面积不应设计的太大，本设计取分流道直径为5mm。具体尺寸见图4.3。4.2.3 浇口的设计浇口是浇注系统的最后部分，它连接分流道与型腔，熔融塑料在浇口处的速度明显加快，能快速地充满型腔。它能加速熔融塑料的冷却，防止塑料熔体倒流进入流道。浇口应尽量短小，与产品分离容易，不造成明显痕迹。浇口形式有很多，主要包括侧浇口、点浇口、直接浇口、潜伏式浇口、扇形浇口、环形浇口等。由于本次模具为一模多腔，且制品有较薄的壁厚、比较大的表面积，需要大注射量，并且浇口的位置不能设置在制品的中心。综合这些因素考虑选择浇口形式为侧浇口。侧浇口的尺寸取宽度X=2mm，高度Y=0.8mm，

27、长度L=1mm。见图4。 图4.4 浇口形式及尺寸浇口位置的选择：（1） 浇口位置尽量选择在分型面上；（2） 浇口位置应尽量选择在塑件最大壁厚处；（3） 浇口避免开设在细长型芯附近；（4） 在侧浇口模具中，应避免从枕位处进料；（5） 浇口位置有利于型腔的排气；（6） 浇口位置不能影响制品外观质量和功能由于上述原则总会存在一定程度上的冲突和矛盾，所以要尽量满足最重要的要求。就本塑件而言，功能和外观质量是应首要考虑的要求。所以综合上述原则，将浇口开设在型腔宽敞、有圆形小型芯的一侧。4.2.4 冷料穴的设计冷料穴是是用来储藏注塑间隔期间产生的冷料,主流道冷料穴一般开设在主流道末端，分流道较长时，分流

28、道的末端也应设冷料穴。冷料穴有以下分类：底部带推杆的冷料穴、推板推出的冷料穴、无拉料杆的冷料穴、分流道冷料穴。 本设计中，主流道冷料穴圆柱体的直径为56mm，深度为56mm，本设计取直径为5mm，深度为5.5mm；对于分流道冷料穴，其长度为11.5倍的流道直径，本设计取长度为7mm。图4.5 1-主流道冷料穴； 2-分流道冷料穴4.2.5 拉料杆的设计 拉料杆的作用是将主流道凝料从浇口套中拉出，再将其随着制品一起推出模具外。（1） 主流道拉料杆的设计 本设计的浇口形式为侧浇口，为了避免主流道凝料粘在定模上，所以需要设计拉料杆，本设计采用勾形拉料杆作为主流道拉料杆。 （2）分流道拉料杆的设计侧浇

29、口浇注系统分流道的拉料杆就是推杆，拉料杆的直径等于分流道直径，装在推杆固定板上。5、注塑模排气系统的设计注塑模中将气体排出和气体引进的机构统称为排气系统。型腔内的气体应及时排出以免影响到制品的成型质量和成型周期。注射模成型时排气通常用如下四种方式进行：（1） 利用流道排气；（2） 在分型面上开设排气槽排气；（3） 利用推杆、推管和动模镶件的配合间隙排气；（4） 利用镶件配合面及侧向抽芯结构排气由于本制品设置的推杆较多，因此除利用推杆与内模镶件的配合间隙排气外，仅在制品枕位处开设排气槽。6、注塑模成型零件的设计模具生产时用来填充塑料熔体和成型制品的零件称为成型零件，制品的外形和尺寸取决于成型零件

30、，成型零件包括凸模、凹模以及小型芯等。6.1 型芯、型腔工作尺寸的计算6.1.1 模具成型零件的制造误差影响制品尺寸误差的还有成型零件的制造误差，制品的尺寸精度随着成型零件的制造精度而变化。实践表明，成型零件的制造公差约占制品总公差的，设成型零件的制造公差为。6.1.2 模具安装配合的误差 模具成型零件装配误差是指制品在成型过程中成型零件之间配合间隙的变化，都会引起制品的尺寸的变化。 影响误差的因素较多，累积的误差也就较大，因此我们在设计时应确保累积的误差不超过塑件规定的公差值，即： （6.1） 式中 为塑件公差。 因为考虑到影响因素多，因此本设计中计算尺寸都采用平均收缩率法。即： （6.2）

31、式中 S-塑料的平均收缩率（其他的同上）。由材料的性质可知：ABS的收缩率为0.40.7。故规定：制品外形名义尺寸为最大尺寸，采用单向负偏差，与之相对应的凹模名义尺寸为最小尺寸，采用单向正偏差；制品内形名义尺寸为最小值，单向正偏差，与之相对应的凸模名义尺寸为最大尺寸，单向负偏差；中心距尺寸采用单向等值正、负偏差，基本尺寸为平均值。6.1.3 型芯、型腔工作尺寸的计算（1）型腔径向尺寸由平均收缩率法公式： （6.3） 式中 LM型腔径向尺寸（mm）； L塑件径向公称尺寸（mm）； S塑料的平均收缩率（%）； 塑件公差值（mm）； 模具零件公差（mm），=1/21/4，一般取=1/3式中塑件的公差

32、值根据不同的尺寸在表2（塑料制品尺寸公差数值表）选择。 型腔长： L1=101.81（1+0.0055）-3/40.58+0.58/3 0 =101.93+0.193 0 型腔宽： L2=54.37（1+0.0055）-3/40.40+0.40/3 0 =54.37+0.133 0 （2）型腔深度尺寸 由平均收缩率法公式： （6.4） 式中 HM型腔深度尺寸型腔深： HM=16.18（1+0.0055）-2/30.20+0.20/3 0 =16.14+0.067 0 （3）型芯径向尺寸 由平均收缩率法公式： （6.5） 式中 lm型芯径向尺寸 型芯长： l1=100（1+0.0055）+3/4

33、0.520 -0.52/3=100.940 -0.173 型芯宽： l2=52.56（1+0.0055）+3/40.400 -0.40/3 =53.150 -0.133（4）型芯高度尺寸 由平均收缩率法公式： （6.6） 式中 hm型芯高度尺寸 型芯高： h=14.77（1+0.0055）+2/30.200 -0.20/3=14.980 -0.067（5）中心距尺寸由平均收缩率法公式： （6.7） 式中 CM中心距尺寸制品上有凸台，其尺寸没有公差要求，在此采用标准中的7级精度。中心距尺寸公差取为模具制造公差的。 C1=25.13(1+0.0055)0.96/6=25.270.16 C2=32.

34、16(1+0.0055)1.04/6=32.340.173 C3=36.18(1+0.0055)0.3/2=36.380.15 C4=40.60(1+0.0055)0.34/2=40.820.176.2 确定内模镶件外形尺寸 注塑成型时，从注塑机喷嘴出来的熔融塑料对模具施加高压。为避免因强度不够而产生塑性变形甚至开裂或因刚度不够而产生扰曲变形，出现溢料和飞边等缺陷，会降低塑件尺寸精度并且影响塑件顺利脱模，有必要保证模具有良好的刚度和强度。 一般用经验法和计算法来确定内模镶件的尺寸，而在实际工程应用中基本上采用经验法。如果使用计算法确定内模镶件尺寸，其过程太过繁琐复杂，因此在本设计中使用经验法确

35、定内模镶件的尺寸。本设计内模镶件材料选用P-20(3Cr2Mo),硬度（3638HRC）。表6.1 塑料制品尺寸公差数值表6.2.1 确定内模镶件的长、宽尺寸本设计采用一模四腔，各型腔对称布置，且各型腔可以近似看作是矩形型腔，因此需要确定各型腔的相互位置尺寸。一模多腔的模具，各型腔之间的壁厚B可根据型腔深度取1225mm，型腔越深，型腔壁就越厚，如图7；型腔与内模镶件边之间的壁厚A可取1550mm，通常都可以根据表3所列的经验数值选定。图6.1 排位确定镶件的大小表6.2 型腔至内模镶件边经验数值A 本设计取型腔壁B=25mm，型腔至内模镶件的边距A=25mm。6.2.2 内模镶件高度尺寸的确

36、定 本设计采用整体式凸模，因此在此只确定凹模的厚度，为了减小主流道的长度，凹模的厚度应尽量取小一些。取型腔底部至凹模底部的距离Wa=35mm。确定合模后内模镶件总体厚度尺寸H=90mm。6 .2.3 其他设计要点 （1）分型面封料要求 为了满足封料要求，型腔边缘与主流道、分流道不能挨得太近，之间得有一段安全距离。（2）模具结构空间要求 排位时应保证各结构件之间不发生干涉。（3）要充分考虑螺钉、冷却水及推出装置 为了模具能达到良好的冷却效果，排位时应注意推杆、螺钉对冷却水孔的影响，预先留好冷却水孔的位置。 （4）模具长宽比例要协调 模具型腔应布置尽量紧凑一些，这样可以减小模具外形尺寸和分流道的长

37、度，模具的长宽比例要合适，一般来说长宽比例不要超过2。 综合以上要求及规则，本设计最终确定模具内模镶件外形尺寸为280mmL190mmB90mmH。6.2.4 内模镶件配合尺寸与公差 内模镶件与模板的配合为过渡配合，配合公差为H7/m6，内模镶件之间的配合公差为H7/h6。 6.2.5 内模镶件的型腔表面粗糙度 型腔的表面粗糙度取决于制品的表面粗糙度。 凹模成型表面粗糙度一般为Ra0.10.4m，本设计采用Ra0.4m；配合表面粗糙度为Ra0.8m；其余表面为Ra1.66.3m，本设计采用Ra1.6m。 凹模成型表面粗糙度一般为Ra0.0250.1m，本设计采用Ra0.1m；配合表面粗糙度为R

38、a0.8m；其余表面为Ra1.66.3m，本设计采用Ra1.6m。6.3 成型零件的结构设计6.3.1 凹模的结构设计 凹模是装在定模里的镶件，用来成型塑料制品的外表面。其结构特点随制品的结构和磨具加工方法而变化。制品外表面是由凹模成型的，凹模有组合式和整体式两种。整体式凹模由整块材料加工而成，特点是强度和刚度高。但由于结构比较复杂，加工也就相对困难一些。组合式凹模与整体式凹模比较，有加工方便、节省材料、更换方便、热处理方便等优点。仔细观察该制品的结构特点，制品外表面有一凹凸孔，但该孔不深且不小，所以不需要另设小型芯来成型该孔，凹模结构就需采用整体式。6.3.2 凸模的结构设计 凸模是装在动模

39、里的镶件，用来成型塑料制品的内部结构。凸模也有整体式和组合式两种。因为制品的内表面结构较多较复杂，因此凸模采用镶拼组合式结构，将主型芯制成局部镶嵌式，在小型芯单独加工后在嵌入凸模，公差配合取H7/m6。6.3.3 镶件的紧固本设计由于A、B板用于装配内模镶件的孔不通，所以内模镶件通过螺钉紧固在动、定模板上。螺钉规格为内六角圆柱头螺钉。 图6 .2 1、2- 联接螺钉7、注塑模结构件的设计7.1 模架的设计7.1.1 模架的选用模架的选择需要综合考虑型腔和型芯的结构形式、脱模的动作、浇注系统形式等。设计过程中尽量使用标准件，选用标准模架。本设计中，模具采用了一模四腔，采用测浇口，有斜顶机构，采用

40、推杆推出。综合以上分析，查相关手册，选用龙记生产的大水口模架，模架型号规格为：CH型3345，其中A板为80mm，B板为80mm，C板为90mm，A、B板间距1mm，垃圾钉高度5mm，模架长宽BL为330mm450mm。7.1.2 动、定模板开框尺寸的设计在动、定模板上加工出用于装配内模镶件的凹坑，叫做开框。开框有通框和不通框两种。（1） 开框的长、宽尺寸的确定 长度和宽度的基本尺寸等于内模镶件的长度和宽度的基本尺寸，其公差配合取H7/m6。（2） 开框的深度尺寸的确定 本设计的分型面为曲面，因此动模板和定模板上开框的总深度=内模镶件装配后的总高度-1mm =89mm。7.2 浇口套的设计浇口

41、套是指连接模具与注塑机喷嘴且作为主流道用的那一段金属件，俗称唧嘴。一般浇口套会选择优质钢材加工并热处理。一般会将浇口套固定在模板上以防止生产中浇口套转动或被带出。浇口套有定位和作为浇注系统的主流道作用。浇口套材料为T10A，热处理要求淬火5357HRC。本设计浇口套具体尺寸如图。 图7.1 浇口套形式及尺寸7.3 模架中其他结构件的设计7.3.1 撑柱的设计 由于从喷嘴出来的熔融塑料压力很大，如果后模太薄，时间久了就会变形，出的产品也就不合格，所以为了不让后模变形，通常需要用撑柱支撑后模。撑柱加在后模与模具底板之间，撑柱需用螺钉与底板固定。撑柱的位置 撑柱的位置应设置在注塑压力在动模板上的集中

42、处，撑柱最好是对称布置，注意撑柱尽量不要与其他零件发生干涉。本设计撑柱的直径为mm,固定撑柱的螺钉规格为。撑柱材料为钢。 图7.2 撑柱7.3.2 定位圈为了保证模具浇口套与注塑机料筒喷嘴在同一轴线，定位圈将模具初定位在注塑机上。并且浇口套也需要定位圈将其压紧在模具上。定位圈采用自制或外购标准件，本设计采用标准件，规格为。 图7.3 定位圈 图7.4 限位钉7.3.3 顶棍孔模具注塑结束，制品冷却定型后模具开模，注塑机上的顶棍通过加工模具底板上的顶棍孔推动底板将制品推出模具。顶棍孔直径取。7.3.4 限位钉限位钉又叫做垃圾钉，其作用是避免推杆底板和模具底板大面积接触，且防止顶针顶出长度过长，把

43、斜顶和带托顶针顶断 。本设计限位钉大端直径取。7.3.5 紧固螺钉本设计采用内六角圆柱头螺钉。内六角圆柱头螺钉主要用于动定模内模料，型芯，小镶件及其他一些结构组件的联接。本设计中，联接方铁、模具底板和动模板的螺钉规格为,联接模具底板和方铁的螺钉规格为,联接推杆固定板和推杆底板的螺钉规格为。8、注塑机脱模系统的设计模具中，将冷却定型后的制品以及浇注系统凝料从模具中无损坏地推出的机构被称作脱模系统。脱模系统包括推出零件、复位零件以及固定零件。在设计此机构时，应遵守以下几个原则： （1）保证模具打开时塑件留在动模上 （2）保证塑件不因推出受力而变形损坏 （3）结构合理且动作稳定可靠（4）合模时正确的

44、定位8.1 脱模力的计算制品在冷却时体积会收缩变小，会紧包住模具型芯，制品要从型芯上脱出就必须克服因包紧力而产生的摩擦阻力。一般来说，塑件开始推出瞬间需要克服的阻力最大，因此选择此时作为临界条件。 图8.1 型芯受力分析根据力平衡原理，列出平衡式： （8.1）则： （8.2）式中 塑件对型芯的包紧力； 脱模时型芯所受的摩擦阻力； 脱模力； 型芯的脱模斜度。又 （8.3）于是 （8.4）而包紧力为包容型芯的面积与单位上包紧力之积，即：由此可得： （8.5）式中 塑料对钢的摩擦系数，约为0.10.3； 塑件包紧型芯的面积； 塑件对型芯的单位正压力，一般情况下p=812MPa。由于通过UG软件计算得

45、出A=1840.07 ，且 =0.3，=10，p=10MPa 最终计算得脱模力为：Ft=1840.0710（0.3cos10-sin10）=5198.23N8.2 推出机构的设计推出机构一般包括推杆推出机构、推板推出机构、推管推出机构、定模推出机构、螺纹自动脱模机构等。由于本制品的形状不大，所以选择用圆推杆推出机构。圆推杆结构最为简单，容易加工，而且圆推杆推出制品时其受到的阻力比较小，推出动作也相当灵活可靠，推杆损坏后更换也比较方便。8.2.1推杆位置的设计对于推杆的位置，我们应注意以下几点: （1）推杆需设在包紧力大的地方 （2）推杆需均匀布置 （3）推杆需设在塑件强度刚度较大处因为本塑件围

46、周紧紧包在型芯上面，故在塑件的四周需均匀布置顶杆。且塑件有一个较小的台阶孔，应设计一个推杆，使受力平衡，将塑件均匀地推出。8.2.2推杆的直径在推出过程中，推杆需要克服包紧力推出产品，必须具有足够的刚性，不致压弯，因此推杆直径应足够大。本设计采用直径为5mm的圆推杆。8.2.3推杆固定形式及装配要求本次设计采用圆形截面推杆，其尾部采用台肩，结构简单，台肩的直径比推杆直径大46mm；推杆直径与模板上的推杆孔采用的配合形式为间隙配合，其配合公差为H7/f7。推杆上端面应高出镶件表面0.030.05mm。采取在固定板上开一沉孔用螺纹来固定。而推杆固定端留单边间隙值为0.5mm，这可以降低加工要求和避

47、免推杆卡死现象。推杆材料采用45钢，与型芯的配合部分表面粗糙度。8.3 复位杆 待制品取出后，动定模合模时，定模板推动复位杆完成推杆固定板的复位。本设计复位杆的直径为。9、注塑模侧抽芯机构的设计很多塑料制品因为侧壁带有通孔、凹槽或凸台，设计时需要设计专门的机构来成型该部分结构，这种机构就称为侧抽芯机构。本设计的塑料制品由于存在倒扣，所以需要采用斜推杆来成型该倒扣并推出制品。在脱模过程中，斜推杆同时完成侧向分型和抽芯动作。本设计斜推杆的斜度为，斜推杆与内模的配合公差取H7/f6，斜推杆应避免与模架接触以减小摩擦和阻力，本设计避空处形状设计成方孔。 图9.1 斜推杆10、注塑模导向定位系统的设计1

48、0.1 导向系统的设计在注塑模中，为保证成型零件每次合模后的精准度，让活动零件按着我们设计的路线运动的结构叫做导向系统。在本设计中，采用导柱导套类导向系统，为确保准确合模，A、B板之间应设计导向系统。而且由于本设计有斜推杆，为了减小斜推杆与动模之间的摩擦阻力，在推杆固定板上应设计导向系统。导柱和导套前端应倒圆角以适应导柱能够顺利地进入导套。模具在开模或合模过程中，导柱和导套之间会有摩擦，为了减小摩擦，导柱表面可以加工一些圆环形的凹槽，用于储存润滑油。A、B板之间导柱安装在动模一侧；推杆板导柱固定在模具底板上，穿过推杆固定板，深入动模板。导柱由于摩擦和侧向力容易损坏，则导柱需要耐摩擦以及内芯应具

49、有高强度、高刚度，因此采用钢，经淬火处理，硬度为，导柱固定部分的表面粗糙度，导向部分的表面粗糙度为0.4；A、B板之间导套的材料也用T10钢，推杆板导套配置相应的铜质导套，但硬度应略低于导柱以减轻摩擦，推杆板导套配置相应的铜质导套，导套固定部分的表面粗糙度0.8，导向部分的表面粗糙度为0.4。导柱与固定板的配合为H7/k6，导柱与导套的配合为H7/f7，导套与模板的配合为H7/m6。 图10.1 A、B板之间导柱、导套 图10.2 推杆板导柱、导套10.2 定位系统的设计在注塑过程中，型芯、型腔会受到侧向力，该侧向力可能会导致模具中模板以及活动零件位置发生偏移，最终不能得到合适的产品，定位系统

50、可以确保凹模、凸模在合模时精确定位，分担导柱所承受的侧向力。本设计由于分型面位非规则的曲面，所以在动定模板之间应设计锁紧定位机构，保证合模时精确定位。定位机构还可以分担导柱所承担的侧面压力，提高模具的刚度和配合精度，减少模具合模时所产生的误差。本设计采用定位机构为直身边锁，装在模具的四个侧面，藏于模板内，防止碰坏和压坏。11、注塑模温度控制系统的设计在注塑成型过程中，模具温度将影响到塑料熔体的填充、成型，制品的质量和模具的成型周期，注射成型时，温度调节系统都必须将模具温度控制在每种塑料适宜的温度范围内。模具温度调节系统包括加热系统和冷却系统，那么到底是需要设计加热系统、冷却系统又或者是两者都需

51、要设计，最终还要根据塑料对模具温度的要求而定，对于本次设计来说，本设计选用的塑料是ABS，流动性一般，其料筒温度为210280，模具温度为4090，所以只需设计冷却系统。比较常用冷却方法有水冷却、空气冷却及油冷却，本设计采用的是水冷却，效果好，成本低。11.1 冷却计算 （1）求塑料制品在固化时每小时释放的热量Q,查表得ABS的单位热流量为3.11024.0102kJ/kg，此处取4.0102kJ/kg，故 （2）求冷却水的体积流量 （3） 求冷却水管直径d，查表，为使冷却水处于湍流状态，取d=8mm。11.2 冷却系统的确定11.2.1 冷却系统的设计原则（1）冷却水道应尽量多（2）冷却水道至型腔表面距离应