鼠标壳注塑模具设计

1、目 录第一章 前言1第二章 塑件成型工艺分析32.1 塑件的分析3 2.2 塑件的结构及成型工艺性分析3 结构分析3 成型工艺性分析3 2.3 ABS的性能分析4 使用性能4 成型性能4 2.3.3 ABS主要性能指标4 2.4 成型工艺过程及工艺参数4 2.4.1 ABS塑料个干燥4 注射成型的各段温度5 注射压力5 注射速度5 模具温度5 料量控制6 第三章 选择注射机及相关参数的校核7 3.1 概叙 7 3.2 型腔数量及排列方式选择 7 3.3 注射机选择 7 注射量的计算 7 选择注射机 8 注射机相关系数的校核 8第四章 浇注系统设计9 4.1 分型面位置和形式的确定 9 4.2

2、浇注系统设计 9 主流道的设计9 分流道的设计10 冷料穴的设计 12 浇口设计 13 4.3 浇注系统凝料体积计算14 4.4 浇注系统各截面流过熔体的体积计算15 4.5 剪切速率的校核15 确定适当的剪切速率r 15 注射时间15 确定体积流率q 15 校核各处剪切速率16第五章 模具成型零部件设计17 5.1 成型零件的工作尺寸计算175.2 成型零件尺寸及动模垫板厚度的计算19第六章 模架的确定和标准间的选用 21第七章 合模导向机构的设计23第八章 脱模推出机构的设计24第九章 侧向分型与抽芯机构的设计 27 9.1 侧向分型与抽芯机构类型的确定27 9.2 斜导柱抽芯机构的设计2

3、7第十章 排气系统的设计 31第十一章 温度调节系统的设计32第十二章 注射机安装尺寸的校核34 12.1 最大与最小模具厚度的校核 34 12.2 开模行程校核 34 12.3 模架尺寸与注射机拉杆内间距校核 34第十三章 模具工作过程 35 13.1 模具的安装 35第十四章 数控编程36第十五章 结论 38参考文献39致谢 40 第一章前言由于塑料产品有很多的优越性能，目前世界上塑料的体积产量已经赶上和超过了钢铁，成为当前人类使用的一大类材料。注射成型是塑料制品的主要成型方法之一，全世界约有30%的塑料原材料是用于注射成型的。因此研究注射成型工艺在模具行业中有着相当重要的作用。将塑料成型

4、为制品的工艺有三个要素：原材料、成型设备及工艺条件、成型模具。在现代塑料制品的成型加工中，合理的加工工艺、高效率的设备和先进的模具，被誉为塑料制品成型技术的“三大支柱”。尤其是塑料模具，其对实现制品加工工艺的要求、制品的使用和外观造型，都起着无可替代的作用。就是高效全自动的设备，也只有与具有自动化生产功能的先进模具相配合，才能发挥其应有的效能。此外，塑料制品的生产与产品更新均以模具设计制造和更新为前提。先看看模具行业的前景吧 模具行业前景1)、谁需要模具？ 所谓的模具就是工业生产上用以注塑、吹塑、挤出、压铸、成型、冶炼、冲压、拉伸等方法得到所需产品的各种模子和工具。简而言之，模具是用来成型物品

5、的工具。汽车、摩托车业是国民经济五大支柱产业之一。占全国总模具量的22。汽车换型时约有80的模具需要更换，一个车型需模具4000多套，价值可达2亿至3亿元。每一型号的摩托车将近千副模具，价值千万元。此外，一台电冰箱需用400万元模具；一台全自动洗衣机需3千万元模具；单台彩电共需模具700万元。还有别的行业每年也需要大量的模具。 2）、模具的作用 模具技术水平的高低，是衡量制造业水平高低的重要标志。在日本，模具被称为“进入富裕社会的原动力”；在德国，模具则被称为“金属加工业中的帝王”。 模具所形成的最终商品的产值是模具自身产值的上百倍。用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生

6、产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。因而，模具又被称为“效益放大器”。有人还把模具比作“印钞机”。 3）、模具关联行业人才需求 模具制造业在中国是新兴行业，作为一个行业来发展，仅仅有20多年的历史，正处于青春期。由于历史短，还没有培养出坚实可靠的模具技术人才队伍。从业人员中不知所以然者有之，知识和技术落后但必须一个萝卜顶一个坑者有之，水平不高但被挖来挖去者更是不计其数。水平高的人才非常抢手，不仅仅是技术人才，管理和技术销售人才也同样严重缺乏。人才短缺是人人都在喊的口头禅。 在现代工业发展的进程中，模具的地位及其重要性日益为人们所认识。据有关专家统计，在全世界所有的制品中约有75%以上

7、是用模具来成型的（包括金属、陶瓷和玻璃等材料的制品）。因此，从这一意义上来说，“模具是产品之母”是不争的事实。也可以说，没有模具就没有产品。模具工业作为进入富裕社会的原动力之一，正推动着整个工业技术地进步。近年来，我国塑料模具在设计、制造技术、CAD技术、CAPP技术方面都得到相应的开发和推广应用。特别是在大型、精密和多型腔注射模具的设计和制造技术方面已取得了很大的进步，模具的寿命明显提高，交贷期也大大缩短。CAD/CAM/CAE技术的应用水平上了一个新台阶，不少厂商和研究开发单位陆续引进了相当数量的CAD/CAM系统和塑料模具分析软件等。这些系统和软件的引进，在我国模具行业中，实现了CAD/

8、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。但与国外相比仍有较大差距。本次设计运用了现代模具设计中的一个常用软件cad，通cad的绘图，明白尺寸的大小级合格与否，然后去设计自己产品。关键词：塑料制品，模具，CAD。第二章塑件成型工艺分析2.1塑件的分析塑件模型如图2.1所示 图2.1鼠标上盖（1）塑料名称：ABS。（2）色调：黑色。（3）生产纲领：大批量。2.2塑件的结构及成型工艺性分析2.2.1结构分析该塑件为鼠标上盖，由于工作条件需要，塑件的外形应符合人体工程学原理，故此塑件的外表面比较光

9、滑。其壁厚较薄，平均厚度约为2mm。为了方便与其它零件相连，塑件一侧设计有二个侧抽芯。成型工艺性分析（1）精度等级：采用一般精度3级。（2）脱模斜度：查模具设计手册得ABS型芯脱模斜度为351，由于塑件壁厚较薄，但是表面较光滑，故此设计中塑件型芯的脱模斜度取1。 2.3ABS的性能分析2.3.1使用性能 综合性能好，冲击强度、力学强度较高，尺寸稳定，耐化学性、电气性能良好，易于成型和机械加工，其表面可镀铬，适合制作一般机械零件，减摩零件，传动零件和结构零件。2.3.2成型性能（1）无定型塑料。其品种很多，各品种的机电性能及成型性能也各有差异，应根据品种来确定成型方法和成型条件。（2）吸湿性强。

10、含水量应小于0.3%（质量），必须充分干燥，要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干躁。（3）流动性中等，溢边料左右。（4）模具设计时要注意浇注系统，选择好进料口位置，形式。推出力过大或机械加工时塑件表面呈白色痕迹。2.3.3ABS主要性能指标 其主要性能指标见下表。 表2.1 ABS的主要性能指标密度/g屈服强度/50比体积/ 拉伸强度/38吸水率(%) 拉伸弹性模量/熔点/130160 抗弯强度/80计算收缩率(%) 抗压强度/53比热容/J(kg)-11470 弯曲惮性模量/2.4成型工艺过程及工艺参数混料干燥螺杆塑化充模保压冷却脱模塑件后处理2.4.1ABS塑料的干燥ABS塑料的吸湿性和对

11、水分的敏感性较大，在加工前应进行充分的干燥和预热，不但能消除水气造成的制件表面烟花状泡带、银丝，而且还有助于塑料的塑化，减少制件表面色斑和云纹。ABS原料需要控制水分在0.3%以下。注射前的干燥条件是：干冬季节在75 80以下，干燥2h3h，夏季雨水天在8090，干燥4h8h，可避免因微量水汽的存在而导致制件表面雾斑。在此，由于塑件属批量件，要求自动化程度高实现连续化生产选用烘干料斗并装备热风料斗干燥器，以免干燥好的ABS在料斗中在度吸潮。2.4.2注射成型时各段温度ABS塑料非牛顿性较强，在熔化过程温度升高时，其黏度降低较大，但一旦达到成型温度（适宜加工的温度范围，如200230），如果继续

12、盲目升温，必将导致耐热性不太高的ABS的热降解反而使熔融黏度增大，注射更加困难，塑件的机械性能也下降。ABS温度相关工艺参数如表2.2所列。 表2.2 ABS工艺参数表工艺参数通用型ABS工艺参数通用型ABS料筒后段温度/160180喷嘴温度/170180料筒中段温度/180200模具温度/5080料筒前段温度/2002202.4.3注射压力 ABS熔融的黏度比聚乙烯或改性聚苯乙烯高，在注射时要采用较高的注射压力。但并非所有ABS制件都要施用高压，考虑到本塑件壁厚较厚，结构不算太复杂，可以采用较低的注射压力。对于螺杆式注射机一般取70MPa100 MPa。而注射压力具体的数值由于受很多因素影响

13、，一般要经试模之后才能确定。2.4.4注射速度ABS塑料采用中等注射速度效果好。当注射速度过快时，塑料易烧焦或分解析出气化物，从而在制件上出现熔接痕、光泽差及浇口附近塑料发红等缺陷。但由于采用潜伏式浇口且塑件尺寸也较大，也需要保证有足够高的注射速度，否则塑件会出现质量不均等缺陷。2.4.5模具温度ABS比聚苯乙烯加工困难，宜取高料温、模温（对耐热、高抗冲击性和中抗冲击性型树脂，料温更宜取高），料温对物性影响较大、料温过高易分解（分解温度为250左右，与在料筒中停留时间长短有关，比聚苯乙烯易分解），对要求精度较高塑件模温宜取5060，要求光泽及耐热型塑料宜取6080。本设计中取模温为60。2.4

14、.6料量控制注塑机注塑ABS塑料时，其每次注射量仅达标准注射量的80%。为了提高塑件质量及尺寸稳定，表面光泽、色调的均匀，注射量选为标定注射量的50%为宜。通常要确保注塑机生产条件及参数有一个很宽的范围，使大多数的产品和生产能力要求包含于这范围内，并且在调整确定确定这范围的过程时尽量按常规的工艺流程，这种生产条件范围愈大，生产过程愈稳定，使注塑产品愈不容易受到生产条件的改变而产生明显的质量降低。 第三章选择注射机及相关参数的校核3.1概述在对鼠标上盖进行材料选定、成型工艺过程分析和工艺参数大致选定的基础上，根据塑件批量大小、精度要求和塑件的外形结构可确定型腔数量和排列方式，根据模具所需注射量就

15、可以确定注射机型号及安装尺寸的确定。3.2型腔数量及排列方式选择此鼠标上盖的尺寸较大，且在一个侧面均有抽芯且抽芯距较小，适合采用一模二腔的结构。3.3注射机选择3.3.1注射量计算（1）塑件品质、体积计算通过称量计算分析，塑件体积V13,塑件品质g（取ABS的密度为），流道凝料的品质还是个未知数，可按塑件品质的倍来估算。从上述分析中确定为一模二腔，故注射量为： （2）塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需锁模力的计算。流道凝料在分型面上的投影面积，在模具设计前是个未知值，根据模具设计时的统计分析，是每个塑件在分型面上的投影面积的倍，因为采用一模二腔结构，流道凝料较少，可取，所以： 式中，66

16、70mm。 模具所需锁模力 式中，型腔压力取35。 3.3.2选择注射机根据以上每一注射周期的注射量和锁模力的计算值，初选SZ60/40卧式注射机，其主要技术参数如表3.1所示。 表3.1 SZ1000/300注射机技术参数理论注射量/ 100拉杆空间/320320螺杆柱塞直径/注射压力/注射方式塑化能力/(/)喷嘴孔直径/锁模力/35 170螺杆式 40 800移模行程/ 最大模具厚度/ 最小模具厚度/锁模形式模具定位孔直径/喷嘴球半径/305300170液压机械100103.3.3注射机相关参数的校核（1）注射压力校核。查参考文献可知，ABS所需注射压力为80110，这里取=100，该注射

17、机的公称压力170，注射压力安全系数，这里取，则： ，所以注射机注射压力合适。（2）锁模力校核锁模力的计算前面已进行，故符合要求。对于其它安装尺寸的校核要等到模架选定，结构尺寸确定后方可进行。 第四章浇注系统设计 通过理论设计、计算机分模和浇口位置计算机模拟相结合的方法，最终确定成形零件工作尺寸和模具的结构形式。4.1分型面位置和形式的确定（1）在塑件设计阶段，就应考虑成型时分型面的形状和位置，否则无法用模具成型。分型面设计是否合理，对塑件质量、工艺操作难易程度和模具的设计制造都有很大的影响。因此，分型面的选择是注射模设计中的一个关键因素。 （2）根据分型面选择原则和塑件的结构形式，确定该模具

18、采用的是上下分型。 4.2浇注系统设计浇注系统是指注射模中从主流道的始端到型腔之间的熔体进料通道，它的作用是将塑料熔体顺利的充满型腔的各个部位。具有传质、传压和传热的功能，正确设计浇注系统对获得优质的塑件极为重要。注射成型的基本要求是在合适的温度和压力下使足量的塑料熔体尽快充满型腔，影响顺利充模的关键之一是浇注系统的设计。浇口形式的选择就决定了流道系统，而流道系统又决定了模具的结构形式。本设计中根据塑件的结构特点采用一模二腔、侧浇口的普通流道浇注系统，包括：主流道、分流道、冷料穴、浇口。4.2.1主流道的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和型腔中。主

19、流道的形状为圆锥形，以便于熔体的流动和开模时主流道的顺利拔出。其顶部设计成半球形凹坑，以便与喷嘴衔接，为避免高温塑料熔体溢出，凹坑球半径比喷嘴球头半径大12mm，如果凹坑半径小于喷嘴球头半径则主流道凝料无法一次脱出。由于主流道与注射机的高温喷嘴反复接触和碰撞，所以设计独立的主流道衬套，材料为45钢，并经局部热处理球面硬度38HRC45HRC，设计独立的定位环用来安装模具时起定位作用，主流道衬套的进口直径略大于喷嘴直径1mm，以避免溢料并且防止衔接不准而发生的堵截现象。而期中注射模的定位圈主要用于模具与注射机定位，定位圈安装在定模座上，再设计时定位圈凸出定模座板部分的径向名义尺寸应与注射的固定板

20、定位孔的径向名义尺寸相同，两者应设计成H9/h9配合形式。 （1）主流道尺寸：1）主流道小端直径 d=注射机喷嘴尺寸+（1）= 2）主流道球面半径 SR=注射机喷嘴球头半径+（12）=10+2=123）球面的配合高度 h=35，取h=34）主流道长度 一般由模具的结构确定，对于小型模具L应尽量小于60 。但本设计中由于采用侧浇口，且塑件的高度较高，由标准模架结合该模具的高度，取L0=76mm。5）主流道大端直径 ,式中，=3。6）浇口套总长 80+1086。 定位圈及浇口套的结构及尺寸如下图所示： 图4.1浇口套 图4.2 定位圈 （2）主流道的凝料体积 （3）主流道的当量半径4.2.2分流道

21、的设计分流道是主流道与浇口之间的通道，此设计为平衡式分流道，起分流和导向作用，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。（1）分流道的布置形式。分流道在分型面上的布置与前面所述型腔排列密切相关，有多种不同的布置形式，但应遵循两方面的原则：一方面排列紧凑、缩小模具板面尺寸；另一方面流程尽量短、锁模力力求平衡。该模具采用一模二腔，浇口形式为侧浇口，结合具体的模具结构，采用双分流道一点进料。（2）分流道的长度。结合模具结构，该模具的分流道开设在动模型芯与定模型芯的分型面上，故分流道的尺寸主要受模具型芯尺寸的限制，分流道的长度如图所示。

22、 图4.3分流道布置形式（2） 分流道的当量直径。因该该塑件的质量m塑=11.92g200g，平均壁厚为2mm3mm。而且是ABS的塑料制品，其分流道直径可根据塑件重量和壁厚的经验曲线图4.5来选定。 表4.1 分流道直径尺寸曲线 查的分流道的当量直径3.6mm （4）分流道的截面形状。本设计采用梯形截面，其加工工艺性好，且塑料熔体的热量散失、流动阻力均不大。（5） 分流道接口尺寸。设梯形的下底宽度为x，底面圆角的半径R=1mm，并根据塑料成型工艺及模具设计书表4-6设置梯形的高度h=3.5mm，则该梯形的截面积为 ，即可得：x=2.36，则梯形的山底约为3.36mm， 图4.3梯形分流道 （

23、6）分流道的表面粗糙度。由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有中心部位的塑料熔体的流动状态较为理想，因此分流道的内表面粗糙度并不要很低，一般，这样表面稍不光滑，有助于增大塑料熔体的外层流动阻力。避免熔流表面滑移，使中心层具有较高的剪切速率。此处取。4.2.3冷料穴的设计为避免前端冷料进入分流道和型腔而造成成型缺陷，主流道的对面设冷料穴对于卧式注塑机冷料穴设在与主流道末端相对的动模上。结合模具结构，冷料穴设在动模型芯上。由于本设计采用侧浇口，需设置专门的推出机构脱掉流道凝料，本设计中设计成带推杆推出的Z型孔冷料穴。如图4.7所示： 图4.4冷料穴形式4.2.4浇口设计浇口是连接流道与型腔

24、之间的一段细短通道。它是浇注系统的关键部位，浇口的形状、位置和尺寸对塑件的质量影响很大。结合浇口选择原则及塑件结构特点，本设计采用点浇口。浇口具体尺寸一般根据经验确定，取其下限值，然后在试模时逐步修正。（1）点的尺寸确定浇口的尺寸如图4.4所示：（2）浇口位置的确定ABS在熔融进显现比较明显的非牛顿性，其熔体表面黏度随剪切速率的升高而降低，如采用尺寸较大的浇口，能够降低流动阻力，但熔体通过大浇口时比小浇口剪切速率低，导致熔体表面黏度升高，从而使流动速率降低，因此不能通过增大浇口尺寸来提高非牛顿熔体的流动速率。另外，注塑机注射时有一定的注射速率，浇口尺寸过大，浇口前后方的压力降减小，会导致得不到

25、理想的充模速率。剪切速率是影响ABS熔体黏度的最主要因素，而黏度又直接影响熔体在模腔内的流动速率，因此采用小浇口不但会大大提高通过浇口时的剪切速率，而且产生的摩擦热也会降低熔体黏度，以达到顺利充模目的。综合以上分析和考虑到塑件和实际模具形状，采用点进料，位置在模具中心的分型面上，以便熔体从型腔的边缘进料。4.3浇注系统凝料体积计算（1）主流道与主流道冷料井凝料体积 （2）分流道凝料体积 （3）浇口凝料体积 侧浇口尺寸的确定 1）侧浇口的深度。根据塑料成型工艺及模具设计书表4-10，可得侧浇口的深度h计算公式为，式中，t是塑件壁厚，这里t=2mm；n是塑料成型系数，对于ABS，其成型系数n=0.

26、7。并根据塑料成型工艺及模具设计书表4-9中推荐的ABS侧浇口的厚度为1.2，故此处浇口的深度h取。2） 侧浇口的宽度。根据塑料成型工艺及模具设计书表4-10，可得侧浇口的宽度B的计算公式为3） 。式中，n是塑料成型系数，于ABS其n=0.7;A是凹模的内表面积（约等于塑件的外表面积）。3）侧浇口的长度。根据塑料成型工艺及模具设计书表4-10可得侧浇口的长度L浇一般选用0.7，这里取L浇=。 （4）浇注系统凝料体积 4.4浇注系统各截面流过熔体的体积计算（1） 流过浇口的体积 （2） 流过分流道的体积 （3） 流过主流道的体积 4.5剪切速率的校核4.5.1确定适当的剪切速率根据经验（ABS塑

27、料的流动性），浇注系统各段的取以下值，所成型塑件的质量较好。（1）主流道、分流道 （2）浇口最大剪切速率 4.5.2注射时间 查塑料成型工艺及模具设计书的表4-8，可得t=1s4.5.3确定体积流率（1） 主流道体积流量。 （2）浇口体积流量q浇 。 （3）分流道体积流量q分。4.5.4校核各处剪切速率（1）浇口剪切速率 合理（2）分流道剪切速率 合理。（3）主流道剪切速率 合理。 第五章模具成型零、部件设计模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件称为成型零件，包括凹模、型芯、镶块、成型杆等。成型零件工作时，直接与塑料接触，塑料熔体的高压料流的冲刷，脱模时与塑件发生摩擦，因此，成型零件要求有正确的几

28、何形状，较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度，此外，成型零件还要求结构合理，有较高的强度、刚度及较好的耐磨性和良好的抛旋光性能。所以成型零件的钢材选用45钢。45钢经调质处理后有较好的综合力学性能，可进行表面淬火以提高硬度。5.1成型零件的工作尺寸计算塑件精度等级按GB/T144861993，ABS一般精度取MT3级，计算中按相应公差来查取，采用平均值法来计算。 （1）定模型芯径向尺寸的计算 1）长度尺寸的计算 塑件的外部径向尺寸的转换：查国家标准塑件尺寸公差GB/T144861993，ABS一般精度取MT3级，计算中按相应公差来查取，采用平均值法来计算。，相应的塑件制造公差。 因为次表面光滑无痕

29、迹所以，取精度为MT2级，计算中按相应公差来查取，采用平均值法来计算。,相应的塑件制造公差 ，相应的塑件制造公差。 2)宽度尺寸的计算 取精度为MT3级，计算中按相应公差来查取，采用平均值法来计算。，。相应的塑件制造公差。式中 塑件平均收缩率； , 塑件外表面的长度直径（为11 , ）； ，塑件外表面的宽度直径（为 ,52.09 mm）； ,，修正系数，查表可以知道在0.50.8之间，此处皆取0.6； 塑件公差值，查表取，； 制造公差，查表取（1） 定模型芯深度尺寸的计算 精度取MT3级，计算中按相应公差来查取，采用平均值法来计算。塑件高度放心的尺寸的转换：塑件高度的最大尺寸，相应的；塑件轮毂

30、外凸台高度的最大尺寸，相应的。式中 塑件平均收缩率； , 塑件外表面的直径（为 , ）； , 修正系数，查表可以知道在0.50.7之间，此处皆取0.6； 塑件公差值，查表取，； 制造公差，查表取（2） 动模型芯径向尺寸的计算 精度取MT3级，计算中按相应公差来查取，采用平均值法来计算。 1） 塑件内部长度径向尺寸的转换：；，;。 式中 塑件内表面直径（为1）； 塑件外表面的宽度直径（为）； 修正系数，查表取0.7； 塑件公差值，查表取； 制造公差，查表取。1） 塑件内部高度径向尺寸的转换 ， 。式中 塑件内部的高度尺寸（为）； 修正系数，查表取0.6； 塑件公差值，查表取mm； 制造公差，查表

31、取。 5.2成型零件尺寸及动模垫板厚度的计算塑料模型腔在注射成型过程中，在型腔全部充满的瞬间，熔体压力可达到一较高值。型腔必须具有足够的壁厚以承受熔体充模时产生的高压，否则可能因强度不足，产生塑性变形甚至破裂；或因刚度不足，产生大的弹性变形，引起成型零部件在其接触或配合表面出现较大的间隙，形成溢料或飞边，降低塑料制品的精度和影响塑料制品脱模。所以计算成型零件的壁厚是很有必要的。型腔的强度与刚度是型腔应具备的力学性能的两个方面，根据分析，塑料模具型腔对强度与刚度并非在各种情况下都提出较高要求，而是有侧重的。对于大尺寸型腔，刚度不足是主要矛盾，应首先对模具刚度进行校核；对于小尺寸型腔，在其发生大的

32、弹性变形之前，内应力往往已经超过许用应力，因而强度是主要矛盾。本设计为小尺寸型腔，设计型腔侧壁和底板厚度应按强度计算。本设计的塑件属于中小型尺寸，所以强度不足是主要矛盾，应按强度计算型腔侧壁和底板厚度。1) 侧壁厚度： 式（7.9） 式（7.10）2) 底板厚度： 式（7.11）以上各式中 型腔高度；型腔长度；型腔宽度；模具型腔内最大的熔体压力；许用应力（一般中碳钢许用应力为160Mpa）。因为定模型芯底部按有水道所以需要增厚，取30mm。 第六章模架的确定和标准件的选用注塑模架国家标准GB/T125552006。根据模具结构形式、型腔厚度以及滑块、导柱、导套和水道的布置等，确定选用直浇口型模

33、架。模具上所有的螺钉尽量采用内六角螺钉；模具外表面尽量不要有突出部分；模具外表面应光洁，加涂防锈油。动模（公模）板的四个角上设有开模隙（撬模沟C385），即在装配、调试、维修过程中，可以方便地分开两块模板。各板的尺寸如下：（1）定模座板（H1上固定板）的长宽为，厚25 定模座板就是模具与注射机连接处的板，材料为45钢（S55C） 定位圈通过2个M8的内六角圆柱螺钉与其连接，定模座板与导柱采用配合。（2）定模板（板母模板）的长宽为，厚80用45钢制造，由于其上还成型了一部分塑件，最好调质230HB270HB。结合模具结构，由于滑块较大，楔紧块与定模板做成整体式，故定模板厚度取得较大，其上的导套孔

34、与导套采用配合。（3）动模板（板公模板），厚32动模板既有固定滑块、导柱的作用，又承受型腔的压力，因此它要有较高的平行度和硬度，所以用45钢较好，调质230HB270HB。其上的导柱孔与导柱采用配合。（4）垫板（C块模脚），高度80主要作用，在动模座板与支承板之间形成推出机构的动作空间，或是调节模具的总厚度，以适应注射机的模具安装厚度要求。结构形式，可以是平行垫块事拐角垫块，该模具采用平行垫块。垫块材料，垫块材料为45钢，也可以用HT200、球墨铸铁等。该模具采用45钢制造。垫块的高度校核 式中 推板厚度，为20； 推杆固定板厚度，为16； 推出行程，为38 ； 推出行程富余量，一般为510，

35、取5。（5）动模座板（下固定板），厚25 材料为45钢（S55C），其上的推板导柱孔与推板导柱采用H7/n6配合。 （6）推板(下顶出板)，厚20材料为45钢（S55C）。其上的推板导套孔与推板导套采用配合；复位杆孔与复位杆、推杆孔与推杆均采用单边间隙配合。 第七章合模导向机构的设计注射模的导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种类型。导柱导向机构用于动、定模之间的开合模导向和脱模机构的运动导向。锥面定位机构用于动、定模之间的精密对中定位。该模具采用标准模架，模架本身带有导向装置（导柱导向机构）作模具的粗定位。本模具采用自带的导向装置。 而本设计中的注塑模具开合导向机构是包括上模和下模，在上模中制

36、有导孔，导孔中安装导向套，在下模中制有柱孔，柱孔中安装导向柱，其特征在于上模的导孔包括导套孔和导套避空孔两段，导套孔中安装导向套，下模的柱孔包括导柱避空孔和导柱孔，导柱孔中安装导向柱。在上模的导孔一段中安装导向套，另一段为避空孔，导向柱在导向套内运动，可进入避空孔内，有避空孔既可以满足导向柱的运动需要，又缩短了导向套的长度，节省材料，降低加工难度，减少成本费用。在下模的柱孔中安装导向柱外，又有导柱避空孔，既满足导向柱的安装和工作需要，又缩短导向柱的长度，节约成本。 第8章脱模推出机构的设计塑件注射成形后，必须能顺利地从模内取出，这种取出塑件及浇道溢料的结构称推出机构，又称顶件机构。模具的推出机

37、构应有足够的强度及刚度，使推出机构，又称为顶件机构。模具的推出机构应有足够的强度及刚度，使推出后的塑件不致变形。并且推力要分步均匀，推力面尽可能要大并靠近型芯部分，塑件在顶出时不能造成碎裂，推力应设在塑件能承受较大的力的部位，如凸缘、壳体等，在推出时不损伤塑件的外观，而且要动作灵活可靠、容易制作加工，配换简便。本套模具的推出机构形式较为简单，塑件和流道凝料均用推杆推出。次设计为一次推出机构，则在选用一次推出机构的推杆、推管及推板时，一般应注意以下几点： 1.推杆的直径不宜过细，应有足够的轻度承受推力，一般推杆直径为2.512mm，对于直径3mm以下的推杆，尽量要制成阶梯形，以增强其强度。 2.

38、推杆的端面装配后应比型腔或镶件的平面高出0.08。 。 4.推杆、推板、推管均应淬火处理。 5.推杆与推管与模体的配合间隙不应太大，以免产生飞边 （1）浇注系统凝料的脱出机构本套模具采用的是侧浇口，其脱模装置必须设置塑件和流道凝料的推出机构，在推出过程中，浇口被拉断，塑件与浇注系统凝料各自动脱落。本套模具中，设置了一根推杆推出凝料。如图8.1所示。 图8.1浇注系统凝料的推出方式（2） 塑件的推出机构该 模具采用一次推出机构，用推杆进行脱模。需要注意的是，该塑件由曲面组成，所以用推杆脱模必须把推杆顶部加工至与塑件表面相贴合的曲面。并且由于推杆顶部不是平面，所以要防转。推杆材料为T8A。该模具全

39、部采用带肩圆形推杆，根据推杆布置原则、型芯大小和可供布置推杆的空间，初步设置有一种直径的规格，总共有12跟。推杆直径与模板上的推杆孔采用H7/f8间隙配合。通常推杆装入模具后，其端面应与型芯上表面平齐，或高出型芯上表面5。推杆与推杆固定板，通常采用隙，推杆台肩与沉孔轴向间隙，这样能在多推杆的情况下，不因各板上推杆孔间距的加工误差而引起的轴线不一致而发生卡死现象。推杆的材料用的是T8A,热处理要求硬度为45HRC50HRC，工作端配合部分的表面粗糙度为。（3）脱模力的计算与校核脱模力是从动模一侧的主型芯上脱出塑件抽需施加的外力，它包括塑件对型芯的包紧力、真空吸力、粘附力和脱模机构本身的动动阻力。

40、脱模力是注射模脱模机构设计的重要依据，但脱模力的计算与测量十分复杂，其计算方法有简单估算法和分析计算法，下面应用简单估算法对该模具的脱模力进行计算。脱模力的计算动模型芯近似圆形，故用当塑件横断面形状为圆形时的脱模力计算公式进行计算。因为矩形塑件内壁长宽尺寸与壁厚之比，此时塑件称为薄壁塑件。 式中， E塑料的弹性模量（1800MPa）；L凸模被包紧部分的长度（111mm）； 脱模斜度（）； S塑料成型的平均收缩率（%）； f摩擦系数，一般取； T塑件的壁厚（2mm）； 由与f决定的无因次数，；塑料的泊松比（）； A塑件在与开模方向垂直的平面上的投影面积（6670mm2）。 推杆接触应力的校核推杆

41、接触面总面积： 接触应力： 式中 推杆材料的许用压应力（200Mpa），故符合要求。 第九章侧向分型与抽芯机构的设计侧向分型与抽芯机构，用来成形塑件上的外侧凸起、凹槽和孔以及壳体塑件的内侧局部凸起、凹槽和不通孔。具有侧抽芯机构的注射模具，其活动零件多，动作复杂，在设计中要特别注意机构的可靠，灵活和高效。侧向抽芯机构很多，根据动力来源的不同，一般可分为机动、液压或气动及手动三大类型，根据塑件结构进行合理选用。9.1侧向分型与抽芯机构类型的确定该套模具采用机动侧抽机构，其驱动方式为斜导柱。斜导柱抽芯机构是最常用的一种侧抽机构，它具有结构简单、制造方便、安全可靠等特点，其滑块通常用楔紧块锁紧，根据楔

42、紧块的结构形式及安装方式不同可获得不同的楔紧力，可获得较大的抽芯距。在本次设计中，斜导柱侧向分型与抽芯机构利用斜导柱把动定模分开时的开模力传递给侧型芯，使之产生侧向运动，先行脱出塑件，然后再由推件板将塑件推出。9.2斜导柱抽芯机构的设计（1） 抽芯距计算 式中，抽芯距（） 塑件侧孔深度或凸台高度（），该塑件侧孔深度为 安全距离（23）,此处取3（2）抽芯力计算 侧型芯为矩形，由于，故属于厚壁件。 式中,E塑料的弹性模量（1800MPa）； L凸模被包紧部分的长度（4mm）； 脱模斜度（）； S塑料成型的平均收缩率（%）； 塑料与钢材的摩擦系数，一般取； T塑件的壁厚（2mm）； K1是由和决定

43、的无因次数， ； 由与f决定的无因次数，； 塑料的泊松比（）；（3）斜导柱弯曲力计算该模具侧型芯的抽拔方向与开模方向垂直，滑块受力如图所示： 图9.1滑块受力示意图 式中， 斜导柱所受的弯曲力（） 抽拔阻力（） 钢材之间的摩擦系数，一般取 摩擦角，（4）斜导柱截面尺寸斜导柱常用截面形状有圆形和矩形两种，圆形制造方便，装配容易，应用广泛，矩形截面制造不便，但承受的作用力大，强度高。本设计中抽芯力不大，故采用圆形截面，其直径为 式中，许用弯曲应力（），对于碳钢 斜导柱有效长度（）。 斜导柱所承受的最大弯曲力（）,为。为使滑块运动平稳，结合标准导柱的尺寸，实际生产时用两根mm的导柱。（5）斜导柱长度

44、及开模行程计算 mm式中， 斜导柱长度() 抽芯距()，为 斜导柱在固定板中的长度()，为30 斜导柱的直径()，为16 斜导柱的倾斜角，为。查表取斜导柱总长为80。由于抽拔方向与开模方向垂直，完成抽芯距所需最小开模行程()为 。（6）斜导柱与滑块斜孔的配合 为保证开模瞬间有一很小空程，使塑件在活动型芯未抽出之前从型腔或型芯上获得松动，并使楔紧块先脱开滑块，以免干涉抽芯动作，斜导柱与滑块孔的配合的单边间隙。（7）滑块设计滑块的导滑形式。滑块在导滑槽中必须顺利平稳，不发生卡滞、跳动现象，本设计中采用T形导滑槽。如图所示 图9.2滑块的导滑形式滑块的导滑长度应大于滑块宽度倍，滑块完成抽芯动作后，应

45、继续留在导滑槽内，并保证在导滑槽内的长度不小于滑块全长的2/3。滑块的定位装置。为了保证斜导柱的伸出端可靠地进入滑块的斜孔，滑块在抽芯后的终止位置必须定位，该模具采用定位限位钉定位的定位方式。（8）楔紧块的设计楔紧块形式。为了防止活动型芯和滑块在成型过程中受力而移动，滑块应用楔紧块锁紧，结合本设计中模具结构特点，该模具采用与定模板做成一体的整体式楔紧块（要求制造精度比较高）。楔紧块的楔角。当斜导柱带动滑块作抽芯移动时，楔紧块的楔角必须大于斜导柱的斜角，这样当模具一开启，楔紧块就让开，否则斜导柱无法带动滑块作抽芯动作。一般=），该设计中为，可取为9。 第十章排气系统的设计注塑模的排气是模具设计中

46、的一个重要问题，特别是在快速注塑成型中，对注塑模的排气要求更加严格。10.1 注塑模中气体的来源。1） 浇注系统和模具型腔中存在着空气。2） 有些原料含有未被干燥排除的水分，它们在高温下气化成水蒸气。3） 由于注塑时温度过高，某些性质不稳定的塑料发生分解所产生的气体。10.2 排气不良的危害1) 在注塑过程中，熔体将取代型腔中的气体，如果气体排出不及时，将会造成熔体填充困难，造成注塑量不足而不能填满型腔。2) 排除不畅的气体会在型腔内形成高压，并在一定的压缩程度下渗人塑料内部，造成气孔、空洞，组织疏松等质量缺陷。3) 由于气体的排除不畅，使得进入各型腔的熔体速度不同，因此容易形成流动痕和熔合痕，并使塑件的力学性能降低。4) 由于型腔中气体的阻碍，会降低充模速度，影响成型周期，降低生产效率。所以在塑料冲模中要设计排气系统，减少冲模过程中气泡对冲模的影响。模具的排气可以利用排气槽排气，分型面排气，利用型芯、推杆、镶件等的间隙排气。本设计中，模具可通过动、定模的分型面的分型面，型芯、推杆、镶件等的间隙进行排气，不需另设排气系统。 第十一章温度调节系统的设计注