计数器盒盖正面的注塑模具设计说明书

1、 绪论1.1模具工业在国民经济中的重要地位模具是工业生产的基础工艺装备。在中国模具工业的振兴和发展，越来越多的人所关注和重视。在电子，汽车，电机，电器，仪器，仪表，家用电器，通讯产品，如60到80%的零部件，都要依靠模具成型。具有高精度，模具生产的零件的高复杂性，高一致性，高生产率和低消耗，是不能被其他的加工和制造方法的匹配。模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍，一百倍。高和低的模具生产技术水平，已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志，在很大程度上，决定了产品的质量，效益和新产品的开发能力。模具的具体形状的成型产品的使用有一定的形状和大小的工具。广泛

2、应用于各种材料加工行业提供各种模具。如砂模铸造金属的使用或压铸模具，金属压力加工用锻模，冷卷，等各种模具。对模具的要求是：全面生产尺寸精度，外观，物理性能等各方面都符合产品的公共部门的要求。用于高效率和高自动化模具角度易于操作；从模具制造，结构合理，易于制造的角度来看，成本低。模具影响着产品的质量。首先，模具型腔的形状，尺寸，表面粗糙度，分型面，到门和排气槽位置以及脱模方式等，对尺寸精度和形状的产品和零件精度的物理性能，机械性能，电性能，和大小的内部应力和各向同性的，外观质量，表面完成，气泡，凹陷，燃烧，银纹等都有十分重要的影响。第二，在加工过程中，模具结构对运行影响很大难度。在大规模生产的塑

3、料制品，应尽量减少开模具的过程中，模具和零件的过程中，手工劳动，因此，自动脱模机构，结合模型经常被用于自动化生产，确保产品能自动脱落，从模具。产品附加的模具成本也可能会受到影响。当批量不大，模具上的零部件成本占成本将会很大，这时应尽可能使用，结构合理、简单的模具，以降低成本。在现代生产中，合理的加工工艺、高效的设备，先进的模具是必不可少的，三个重要的因素，尤其是模具实现材料加工工艺的要求，使用塑料零件和造型设计起着重要的作用。有效的自动设备也只能放在自动生产模具可能发挥其作用，生产和更新是模具制造和更新的前提。由于产品品种和生产需求量非常大，也提出了越来越高的要求，模具。因此促进模具的不断发展

4、。近年来，模具增长很快，效率高，自动化，大，小，精度高，在大比例的模具生产模具的寿命。从模具设计和制造角度来看，模具的发展趋势可分为以下几个方面：深化理论研究在模具设计中，对工艺原理的研究越来越深入，模具设计，拥有经验丰富的设计阶段逐步向技术设计理论的发展，使得产品的产量和质量有很大提高。大量用于各种高效率、自动化的模具结构。高速自动配合先进的模具成型机械，提高产品质量，提高生产率，降低成本起到了很大的作用。然后，由于产品应用的扩大，出现了各种大，精度高，成型模具的寿命，为了满足这些要求，开发了各种高强度，高硬度，高耐磨性和易加工，热处理变形小，导热性，良好的成型材料。创新的模具制造工艺在模具

5、制造过程，能缩短模具制造周期，降低工作成本。1.2 我国模具工业的发展现状1980年代以来，我国国民经济的快速发展提出了更高的要求，模具行业，以及模具的发展提供了巨大的力量。目前，中国有超过17000的长电模具生产，工人超过50。许多模具企业十分重视技术发展。增加对科技进步的投入，技术进步作为企业发展的重要推动力。此外，许多研究机构和大学也进行了模具技术的研究和开发。中国塑料模具行业从开始到现在，经过半个多世纪以来，已经取得了很大的发展，模具水平有了较大幅度的提高。在大型模具已能生产48（122厘米）的大屏幕彩色电视机塑料外壳注射模，6.5公斤的大容量洗衣机的全套塑料模具，保险杠和整体仪表板等

6、塑料模具，精密塑料模具，塑料零件，已能生产照相机的模具，多型腔小模数齿轮模具和封装模具。经过多年的努力，在模具的CAD / CAE / CAM技术，模具加工和数控加工技术，快速成型与快速成型技术，新模具材料 1 已取得重大进展有效的提高了模具质量，缩短了模具设计制造周期等。1.3 我国模具技术发展的趋势随着高新技术如电子，信息的不断发展，提出以下我国模具技术的发展趋势。模具的CAD / CAE / CAM集成，立体化，智能化和网络化的方向发展模具制造的精度，效率高的方向发展，复杂的和多功能的经济的快速模型制作技术的应用特种加工技术的进一步发展。研究和发展模具自动加工系统模具材料及表面处理技术发

7、展迅速模具工业新技术，新思路和新模式逐渐获得批准。另一方面，随着先进制造技术的不断发展和提高模具行业作为一个整体，在模具行业出现了一些新的设计，生产，管理理念和管理模式。主要包括：适应柔性制造技术模具单件生产的特点；创造最佳的管理和精益生产效率；提高并行工程的快速应变能力，虚拟制造和全球敏捷制造，网络制造等新的生产模式；模具标准件的应用越来越广泛（模具和规范模具标准件的应用将极大地影响模具制造周期，而且能提高模具质量和降低模具制造费用）。广泛使用的标准件，对生产劳动的合作模式划分的部分；适应可持续发展与绿色设计与制造的环保要求等。在塑件的注塑模具生产，是一种广泛使用的制造过程 1 。注射模的基

8、本原理是固体聚合物注入模腔熔融状态下，冷却后，然后是在模具。因此，注塑模具的过程中涉及到灌浆期，冷阶段和射血期。通过成型周期主要决定是注塑模具的工艺过程，冷却时间是最重要的一步。形成冷却时间确定塑件的生产速度。很长一段时间，在现代工业中，具有很强的相关性的时间和成本，更高的较长的生产成本。减少一部分的冷却时间将大大提高生产效率和降低成本。所以在一个典型的形成过程，是理解和优化热传递非常重要。注塑模具和注塑成型经济行为之间的热交换起着决定性的因素。要达到稳定状态（即，当可释放）模型的热释放。需要时间来达到这种状态被称为部分冷却或冻结时间。正确的冷却系统的设计必须使聚合塑料件和模具之间的最佳传热。

9、在传统的模具型腔和型芯，通过在直孔创建，然后通过冷却剂引导聚合塑料多余的热量，可以减少冷却时间实现。这种加工孔的方法依赖于通用的加工技术，如钻孔，但不是在复杂轮廓形状的通道或三维空间的隐蔽部分的生产。在一个注塑成型工艺方法的形状型腔和型芯的另一个合适的提供了一个更好的传热方案，从而优化循环。这种方式使用不同的渠道平面轮廓纵横交错，死尽可能接近的表面一样，为了增加聚合物的熔融吸热，该方法保证了冷却的一致性和效率的塑料件。目前，在快速原型技术的使用，直接金属沉积（DMD），例如，直接金属激光烧结（DMLS）和许多先进的计算机辅助工程（CAE）软件，更有效的冷却方式可以通过复杂的布局和横截面的设计和

10、制造。2 塑件分析2.1 塑件形状该制件形状比较简单,都是由平面构成：如图2.1 塑件图 图2.1 塑件图该塑件为壳体类零件，内多薄壁，中间有一个通孔，两耳朵上各有两个同样大小的通孔，内部有四大一小的圆柱盲孔直达下底面，作为配合下盒盖的导杆用，内侧面还有一个盲孔，两头为半圆中间为矩形，此处在之后的工作中涉及到内抽芯，后文详细描述。2.2 塑件材料选择ABS塑料(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)英文名称:Acrylonitrile Butadiene Styrene。比重:1.05g/cm成型收缩率:0.30.8%成型温度：180200干燥条件：808523小时物料性能:综合性能较好,冲击强度较高,化学

11、稳定性,电性能良好。与372有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件,且可表面镀铬,喷漆处理。有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。流动性比HIPS差一点，比PMMA、PC等好，柔韧性好。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。成型性能:无定形料,流动性中等,吸湿大,必须充分干燥,表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥8085度,23小时.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5060度,对高光泽.耐热塑件,模温宜取6080度。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。如成形耐热级或阻燃级材料，生产37

12、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。本制品采用ABS材料，根据注塑工艺分析的需要，首先对ABS塑料进行注塑工艺分析。ABS 塑料的干燥ABS 塑料的吸湿性和对水分的敏感性较大, 在加工前进行充分的干燥和预热, 不单能消除水汽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 原料要控制水分在0.13 %以下。注塑前的干燥条件是: 干冬季节在7580 以下, 干燥23h , 夏季雨水天在8090 下, 干燥48h , 如制件要达到特别优良的光泽或制件本身复杂, 干燥时间更长, 达816h。因微量

13、水汽的存在导致制件表面雾斑是往往被忽略的一个问题。最好将机台的料斗改装成热风料斗干燥器, 以免干燥好的ABS 在料斗中再度吸潮, 但这类料斗要加强湿度监控, 在生产偶然中断时, 防止料的过热。注射温度ABS 塑料的温度与熔融粘度的关系有别于其他无定型塑料。在熔化过程温度升高时, 其熔融实际上降低很小, 但一旦达到塑化温度(适宜加工的温度范围, 如220250 ) , 如果继续盲目升温, 必将导致耐热性不太高的ABS 的热降解反而使熔融粘度增大, 注塑更困难, 制件的机械性能也下降了。所以,ABS 的注射温度虽然比聚苯乙烯等塑料的更要高, 但不能像后者那样有较宽松的升温范围。某些温控不良的注塑机

14、, 当生产ABS 制件到一定数量时, 往往或多或少地在制件上发现嵌有黄色或褐色的焦化粒, 而且很难利用加新料对空注射等办法将其清除排出。究其原因, 是ABS 塑料含有丁二烯成分, 当某塑料颗粒在较高的温度下牢牢地粘附在螺槽中一些不易冲刷的表面上, 受到长时间的高温作用时, 造成降解和碳化。既然偏高温操作对ABS 可能带来问题, 故有必要对料筒各段炉温进行限制。当然, 不同类型和构成的ABS 的适用炉温也不同。如柱塞式机, 炉温维持在180230 ; 螺杆机, 炉温维持在160220 。特别值得提出的是, 由于ABS的加工温度较高, 对各种工艺因素的变化是敏感的。所以料筒前端和喷嘴部分的温度控制

15、十分重要。实践证明, 这两部分的任何微小变化都将在制件上反映出来。温度变化越大, 将会带来熔接缝、光泽不佳、飞边、粘模、变色等缺陷。注射压力ABS 熔融件的粘度比聚苯乙烯或改性聚苯乙烯高, 所以在注射时采用较高的注射压力。当然并非所有ABS 制件都要施用高压, 对小型、构造简单、厚度大的制件可以用较低的注射压力。注制过程中, 浇口封闭瞬间型腔内的压力大小往往决定了制件的表面质量及银丝状缺陷的程度。压力过小, 塑料收缩大, 与型腔表面脱离接触的机会大, 制件表面雾化。压力过大,塑料与型腔表面摩擦作用强烈, 容易造成粘模。注射速度ABS 料采用中等注射速度效果较好。当注射速度过快时, 塑料易烧焦或

16、分解析出气化物, 从而在制件上出现熔接缝、光泽差及浇口附近塑料发红等缺陷。但在生产薄壁及复杂制件时, 还是要保证有足够高的注射速度, 否则难以充满。模具温度ABS 的成型温度相对较高, 模具温度也相对较高。一般调节模温为7585 , 当生产具有较大投影面积制件时, 定模温度要求7080 , 动模温度要求5060 。在注射较大的、构形复杂的、薄壁的制件时, 应考虑专门对模具加热。为了缩短生产周期,维持模具温度的相对稳定, 在制件取出后, 可采用冷水浴、热水浴或其他机械定型法来补偿原来在型腔内冷固定型的时间。 料量控制一般注塑机注ABS 塑料时, 其每次注射量仅达标准注射量的75 %。为了提高制件

17、质量及尺寸稳定, 表面光泽、色调的均匀, 要求注射量为标定注射量的50 %为宜。查找塑料模设计手册和参考工厂的实际应用的情况，ABS的成型工艺参数可作如下选择。试模时，可根据实际的情况作适当的调整。注塑机类型螺杆式 螺杆转速/(r/min)400喷嘴形式/温度 直通式170180料筒温度/78前段 180200中段 165180后段 150170模具温度/5080注射压力/mpa60100保压力/mpa3050注射时间/s 2090高压时间/s 05冷却时间/s 20120成型周期/s 502002.3制品质量计算塑件重量是为了选用注射机及确定模具型腔数。根据设计手册可查得ABS的密度为=1.

18、05g/cm成型收缩率成:0.5%成型温度：180200。计算塑件的体积：V=9.8cm（通过软件计算）计算塑件重量：W=V9.8cm1.05g/cm=10.29g考虑到塑件结构不太复杂，需求量中等固采用一模2件的模具结构，考虑其外形尺寸、注射时所需压力和工厂现有的设备等情况，初步选用注射机为SZ-300/60。2.4尺寸精度由于改制件未标注公差，查（塑料成型模具P7表2-1-1、2-1-2）取MT5，B类公差。2.5表面粗糙度该制品为不透明制品，非配合表面和隐藏的面可取较大的表面粗糙度。同时可利用这种表面粗糙度的差异使塑件在开模时更加有力的包住型芯，而留在型芯上。制件各处具体的表面粗糙度在后

19、文将陆续介绍。2.6注塑成型工艺简介 在加热筒第一注塑机熔体注射成型塑料热，然后通过柱塞或往复螺杆将熔融挤到闭合的模具型腔成型的一种方法。它不仅可以高生产率和高精度的情况下，高质量的产品，加工塑料的品种和更广泛的应用，因此，注射成型是一种重要的成型在塑料加工方法。一般分为三个阶段的工作。如图2.2 注塑成型压力时间曲线图2.2 注塑成型压力时间曲线材料准备：为了使注射能顺利进行，保证产品质量，成型前有一系列的准备工作。包括材料的颗粒，外观色泽，杂质含量，如检验，测试了它的流动性，热稳定性和收缩率，等塑料吸水性强，应适当预热干燥，以保证顺利脱模，塑料制品的一部分还需要选择脱模剂。注射成型工艺：塑

20、料气缸内经增塑流，流入模腔可分为注射，压力，回流，冷却四个阶段，注射成型工艺可以在图2中的表达。在T0图在螺杆或柱塞的名义开始融化的时刻；当腔内充满熔体（tT1），熔体压力迅速上升，达到最大的P0。从时间T1和T2，塑料仍然在螺杆（或柱塞），熔体的压力下将继续流入模腔以弥补冷却收缩造成的差距。由于塑料仍在流动，温度下降，定向分子（在固化，最后在腔壁的分子链的另一端沿流动方向）容易凝结，所以这一阶段是在一个分子的取向形成的主要阶段。这一阶段的时间越长，分子取向程度越高。从螺杆开始到结束（时间从T2到T3），因为该腔内的压力高于流道，熔体流动后，将使腔体内的压力迅速下降的发生。回来已经在熔融缩聚。

21、(时间T3到T4)后处理部分：注塑产品剥离或机械加工后，往往需要经过适当的后处理，以提高产品的性能和提高尺寸稳定性；再加工的产品主要是退火和湿处理。2.7注塑成型工艺条件温度：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。压力：注射成型过程中需要控制的压力包括注射压力，保压力和背压力。时间：完成一次注塑成型所需要的时间称为注塑周期或称总周期。它由充模、保压时间、冷却和加料（包括预塑化）时间以及开模、辅助作业（如涂擦脱模剂、安装嵌件等）和闭模时间组成。其中，最重要的是注射时间和冷却时间，在实际生产中注射时间一般为3-5秒，保压时间一般为20-120秒，冷却时间一般为30-120秒

22、。根据塑件的形状、壁厚、材料等因素，注塑周期初定为60秒，后处理温度110，保温时间2小时。2.8拟定模具结构形式当塑件的结构和所用的材料满足成型工艺的要求后，就需要初步确定模具的结构形式，为后续的设计计算提供依据。查阅资料后，模具结构形式包括了确定模具的行腔个数，分型面位置的确定以及浇口的种类确定。这些最后落实到模具里不能随随便便选一个，这要考虑它们在各自种类里头的优缺点，制造的成本，对于产量的影响。由此，在这些都需要具体确定的内容里，将它们经过综合统计，有了以下了两个方案，为了方便比较，选出较合适的方案，两个方案之后会详细比较，所以方案里头就不一一赘述。2.8.1方案一采用一模两腔结构，对

23、称放置，用推杆实现脱模，且效率高。采用多型腔单分型面模具，此类塑件为外观质量要求不高，尺寸精度要求一般的小型塑件。 浇口上采用侧浇口。这种浇口形式注射工艺工人比较熟悉，在制造上加工比较方便，但不得因素是浇道流程长，热量损耗大，因此容易产生明显的拼料痕迹。如果要得到改善，则需加大浇道尺寸，但随之浇道部份的回料增多。其次塑料的进料口部分需去毛刺，这样既增加了去毛刺的工时，又损坏了周围的美观。2.8.2方案二采用一模一腔结构，该结构能让制件质量可靠，而且模具稳定性也好采用多型腔多分型面模具，此类塑件为外观质量要求高，尺寸精度要求一般的小型塑件。浇口上才用点浇口。塑料注射时，在点浇口以高速注入型腔，一

24、部份动能转变为热能，因此塑料在会合时的热量损耗比侧浇口少，所以会合处熔合较好，熔接痕不太明显。其缺点是塑件的正面将留下点烧口的痕迹，影响塑件的美观，并且为了取出点浇口的浇道剩料，型腔必须移动。由于型腔重量较大，所以不方便移动。2.8.3方案的确定经过研究和论证，选择了方案一，原因如下：由于一模一腔效率较低，且浇注系统不能平衡布置。所以本设计模具采用上下开模的方式，采用一模两腔的结构，对称放置，一次成型；由于该塑件上具有与开模方向不一致的孔，所以也要设计侧向抽芯机构，在开模的同时进行侧向抽芯；下图为一模两腔如图2.3摆放：图2.3 摆放仔细观察零件后，该零件的最大面就是上表面，再本着分型面在塑件

25、的最大截面处的原则，且该塑件外观质量要求不高，是尺寸精度要求较低的小型塑件，因此多型腔单分型面的设计足够制件的表达，若是运用多分型面，不单加大了模具的制作成本，也增加了模具的难度，不利于后期的计算和绘图。最后就是为了便于塑件的脱模，应该将塑件开模时留在动模一边，型芯置于开模方向。如图3.2分型面图2.4 分型面查资料之后知道若是该件选用点交口，那么模具会非常复杂，加大了设计和制造的难度，而选用测交口会使得模具系统简单很多且截面形状简单，加工方便，能对浇口尺寸进行精细加工，表面粗糙度值小。并能根据塑件的形状特点和充模需要，灵活地选择浇口位置，该零件是框形塑件，所以选择优先选择侧浇口。综上所述，本

26、设计的模具会采用上下开模的方式，采用一模两腔的结构，制件对称放置，一次成型；浇口采用侧浇口，同时浇注；由于该塑件上具有与开模方向不一致的不通孔，所以要设计侧向抽芯机构，在开模的之后进行侧向抽芯；同时也需要脱模机构，在开模后利用顶杆将塑件顶出；在定模和动模之间要有导杆，保证动模定模能够正确的开合；采用Z型拉料杆将浇道中的凝料拉出；采用复位杆在开模顶出塑件后使推板复位。3 注塑机的选择及校核3.1选择注塑机塑件的体积:V=9.8cm3塑件的质量：M=1.05x9.8=10.29g流道凝料V=0.6V；根据实际注射量应小于0.8倍公称注射量原则确定注塑机为国产注射机SZ-300/60，其主要技术参数

27、如下表所示。表3.1 注射机参数 型号SZ-300/60螺杆直径（mm）35注射容量（cm3或g）300注射压力（N/cm3）150锁模力 （KN）600最大注射面积（cm2）14.05模具厚度（mm）150550模板行程（mm）300喷嘴球半径（mm）10喷嘴孔直径（mm）4喷嘴伸出量（mm）20顶出行程（mm）80外形尺寸（m * m * m）3.9 X 1.3 X 1.83.2注塑机的校核3.2.1最大注塑量的校核为确保塑件质量，注塑模一次成型的塑件质量（包括流道凝料质量）应在公称注塑量的35%75%范围内，最大可达80%，最小不小于10%。为了保证塑件质量，充分发挥设备的能力，选择范围

28、通常在50%80%。V实 =V+0.6V= 15.68cm； 满足要求。3.2.2锁模力的校核 在确定了型腔压力和分型面面积之后，可以按下式校核注塑机的额定锁模力：FK AP1.21/43.1411222510295.42KN因此锁模力满足要求。式中 :F注塑机额定锁模力：1600KN；K安全系数，取K=1.2。 3.2.3模具外形尺寸校核注塑模外形尺寸应小于注塑机工作台面的有效尺寸。模具长宽方向的尺寸要与注塑机拉杆间距相适应，模具至少有一个方向的尺寸能穿过拉杆间的空间装在注塑机的工作台面上。模具外形尺寸设计为350350mm，满足要求。3.2.4模具厚度校核模具厚度必须满足下式：Hmin H

29、m Hmax150mm331mm550mm式中：Hm为所设计的模具厚度 331 mm：Hmin为注塑机所允许的最小模具厚度150 mm；Hmax为注塑机所允许的最大模具厚度550 mm；3.2.5模具开模行程的校核注射机的开模行程是受合模机构限制的，注射机的最大开模行程必须大于脱模距离，否则塑件无法从模具中取出。SZ-300/60型注射机的合模形式为液压-机械式，其最大开模行程不受模具厚度的影响。对于具有侧向抽芯机构的注射模具，校核公式为：S=H1+H2+a+(510) 式中 S注射机最大开模行程/mm；H1推出距离（脱模距离）/mm；H2包括浇注系统在内的塑件高度/mm。即开模行程要求：S6

30、5+16+(510)=8691mm而注射机最大开合模行程为300mm，所以模具所需要的开模距离与注射机的最大开合模行程相适应。综上分析，本副模具与所选的注射机完全相互适应，模具的最大注射量、最大注射压力、最大锁模力、模具安装尺寸及开模行程都在所选的注射机技术规格之内。因此，所选的SZ-300/60型注射机完全能够符合本次模具设计要求。4 浇注系统的设计4 浇注系统的设计4.1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开始到分流道为止的塑料熔体的流动通道，是熔体最先流经模具的部分。在卧式注射机上主流道垂直于分型面，为使凝料能顺利拔出，设计成圆锥形，主流道通常设计在主流道衬套（浇口套）中，

31、为了方便注射，主流道始端的球面必须比注射机的喷嘴圆弧半径大12mm，防止主流道口部积存凝料而影响脱模，通常将主流道小端直径设计的比喷嘴孔直径大0.51mm。其中，浇口套主流道大端直径D应尽量选得小些。如果D过大模腔内部压力对浇口套的反作用也将按比例增大，到达一定程度浇口套容易从模体中弹出。如下图4.1所示为主流道各部尺寸：图4.1 喷嘴与浇口套尺寸关系4.2浇口设计浇口又称进料口，是连接分流道与型腔之间的一段细短流道，浇口是连接分流道与型腔的通道，它是浇注系统最关键的部分，它的形状、尺寸、位置对塑件的质量有着很大的影响。它的作用主要有以下两个：一是作为塑料熔体的通道，二是浇口的适时凝固可控制保

32、压时间。常用的浇口形式有直接浇口、点浇口、侧浇口、轮辐浇口、潜伏浇口等。由于不同的浇口形式对塑料熔体的充型特性、成型质量及塑件的性能会产生不同的影响。而各种塑料因其性能的差异对于不同的浇口形式也会有不同的适应性。在模具设计时，浇口位置及尺寸要求比较严格，它一般根据下述几项原则来参考： 尽量缩短流动距离；浇口应开设在塑件壁最厚处；应有利于型腔中气体的排除；避免产生喷射和蠕动；不在承受弯曲或冲击载荷的部位设置浇口；浇口位置的选择应注意塑件外观质量。侧浇口一般开设在分型面上，塑料熔体从内侧或外侧充填模具型腔，其截面形状多为(扁槽)，是限制性浇口侧浇口的形式。侧浇口广泛使用在多型腔单分型面注射模上，,

33、改变浇口宽度与厚度可以调节熔体的剪切剪切速率及浇口的冻结时间.这类浇口可根据塑件的形状特征选择其位置,加工和修整方便,因此它是应用较广泛的.优点如下：特点是由于浇口截面小，减少了浇注系统塑料的消耗量，同时去除浇口不留明显痕迹。如图4.2 浇口形状和位置图4.2 浇口形状和位置4.3冷料穴和拉杆的设计 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。冷料穴的直径宜大于主流道大端直径，长度约为主流道大端直径。如图4.3冷料穴所示图4.3 冷料穴5 成型零件的工作尺寸计算5.1型腔和型芯工作尺寸计算

34、在模具设计时要根据塑件的尺寸及精度等级确定成型零部件的工作尺寸及精度等级。影响塑件尺寸精度的主要因素有塑件的收缩率，模具成型零部件的制造误差，模具成型零部件的磨损及模具安装配合方面的误差。这些影响因素也是作为确定成型零部件工作尺寸的依据。由于按平均收缩率、平均制造公差和平均磨损量计算型芯型腔的尺寸有一定的误差（因为模具制造公差和模具成型零部件在使用中的最大磨损量大多凭经验决定），这里就只考虑塑料的收缩率计算模具盛开零部件的工作尺寸。塑件经成型后所获得的制品从热模具中取出后，因冷却及其它原因会引起尺寸减小或体积缩小，收缩性是每种塑料都具有的固有特性之一，选定ABS材料的平均收缩率为2%，刚计算模

35、具成型零部件工作尺寸的公式为： 式中 A 模具成型零部件在常温下的尺寸 B 塑件在常温下实际尺寸成型零部件工作尺寸的公差值可取塑件公差的1/31/4，或取IT78级作为模具制造公差。在此取IT8级，型芯工作尺寸公差取IT7级。模具型腔的小尺寸为基本尺寸，偏差为正值；模具型芯的最大尺寸为基本尺寸，偏差为负值，中心距偏差为双向对称分布。各成型零部件工作尺寸的具体数值见图纸。型腔径向尺寸 已知在规定条件下的平均收缩率S，塑件的基本尺寸Ls是最大的尺寸，其公差为负偏差，因此塑件平均尺寸为Ls-，模具型腔的基本尺寸Lm是最小尺寸，公差为正偏差，型腔的平均尺寸为Lm+z/2。型腔的平均磨损量为c/2，如以

36、Lm +Z表示型腔尺寸, ABS平均收缩率S=2%.Lm +z/2+c/2=(Ls-/2)+(Ls-/2)S经整理最终公式为：Lm0+z=(1+S)Ls-(0.50.75)+z5.1.1型腔计算 5.1.2型腔高度计算5.1.3型芯计算5.1.4型芯高度计算5.1.5中心距尺寸计算 (Cm) z/2=(1+S) Cs z/2 Cm模具中心距基本尺寸；Cs塑件中心距基本尺寸；5.2 型腔侧壁厚度计算5.2.1凹模型腔侧壁厚度计算凹模型腔为组合式型腔，按强度条件计算公式SR-r=r(/-2p)1/2-1进行计算。式中各参数分别为：p=50Mpa(选定值)；=0.05mm；=160MPar=28mm

37、SR-r=r(/-2p)1/2-1=28(160/160-250)1/2-116.8mm一般在加工时为了加工方便，我们通常会取整数，所以凹模型腔侧壁厚度为17。5.2.2凹模底板厚度计算按强度条件计算，型腔地板厚为：p=50 Mpar=28mm=160MPah1.22pr2/1/21.2250282/1601/217.3mm一般在加工时为了加工方便，我们通常会取整数，所以凹模型腔侧壁厚度为18mm。6 合模导向与抽芯机构设计6.1 合模导向机构设计 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

38、对中定位。导柱：国家标准规定了两种结构形式，分为带头导柱和有肩导柱，大型而长的导柱应开设油槽，内存润滑剂，以减小导柱导向的摩擦。若导柱需要支撑模板的重量，特别对于大型、精密的模具，导柱的直径需要进行强度校核。导套：导套分为直导套和带头导套，直导套装入模板后，应有防止被拔出的结构，带头导柱轴向固定容易。 设计导柱和导套需要注意的事项有：合理布置导柱的位置，导柱中心至模具外缘至少应有一个导柱直径的厚度；导柱不应设在矩形模具四角的危险断面上。通常设在长边离中心线的1/3处最为安全。导柱布置方式常采用等径不对称布置，或不等直径对称布置。导柱工作部分长度应比型芯端面高出68 mm，以确保其导向与引导作用

39、。导柱工作部分的配合精度采用H7/f7，低精度时可采取更低的配合要求；导柱固定部分配合精度采用H7/k6；导套外径的配合精度采取H7/k6。配合长度通常取配合直径的1.52倍，其余部分可以扩孔，以减小摩擦，降低加工难度。导柱可以设置在动模或定模，设在动模一边可以保护型芯不受损坏，设在定模一边有利于塑件脱模。本书模具设置四个标准带头导柱配合标准直导套作为导向系统，导柱设置在动模上，以保护型芯不受损坏。如图6.1导套和导柱结构如下：图6-1 导套和导柱 6.2 抽芯机构设计斜推杆是常见的侧向抽芯机构之一，它常用于制品内侧面存在凹槽或凸起结构，强行推出会损坏制品的场合。它是将侧向凹凸部位的成型镶件固

40、定在推杆板上，在推出的过程中，此镶件作斜向运动，斜向运动分解成一个垂直运动和一个侧向运动，其中的侧向运动即实现侧向抽芯。斜推杆有整体式和二段式，二段式主要用于长而细的斜推杆，此时采用整体式的斜推杆于弯曲变形，如图6.2。图6.2 斜推杆抽芯机构6.2.1 斜推杆的设计要点 斜推杆上端面有碰穿孔，碰穿孔由非安装斜推杆的那一半模成型。合模时由成型碰穿孔的内模镶件推动斜推杆复位。斜推杆上端面无碰穿孔，可以将斜推杆向外做大58mm，合模时由另一边的内模镶件推回复位。在组合式斜推杆中，可以将斜推杆的另一边复位杆，合模时利用复位杆将斜推杆推回复位。若上述方法无法做到，也可单纯利用顶针将斜推杆推回复位。但这

41、种复位精度较差。在斜推杆近型腔一端，须做610mm的直身位，并做一23mm的挂台起定位作用，以避免注塑时斜推杆受压而移动。设计挂台亦方便加工、装配及保证内侧凹凸结构的精度。斜推杆上端面应比动模镶件底0.050.1mm，以保证推出时不损坏制品。斜推杆上端面侧向移动时，不能与制品内的其他结构（入圆柱、加强筋或型芯等）发生干涉；沿抽芯方向制品内表面有下降弧度时，斜推杆侧移时会损坏制品。当斜推杆上端面和镶件接触时，推出时不应碰到另一侧制品。 当斜推杆较长或较细时，在动模板上加导向块，帮助顶出及回位时的稳定性。加装导向块时其动模必须和内模镶件组合一起切割。斜推杆与内模的配合公差取H7/f6，斜推杆与模架

42、接触处避空。增强斜推杆刚性：在结构允许的情况下，尽量加大斜推杆横截面尺寸；在可以满足侧向抽芯的情况下，斜推杆的倾斜角“”尽量选用较小角度，斜角一般不大于15，并且将斜推杆的侧向受力点下移。斜推杆材料应不同于与之摩擦的镶件材料，否则易磨损粘结。斜推杆材料可以用铍铜。斜推杆及下面导向块表面应作氮化处理，以增强耐磨性。斜推杆如图6.3所示图6.3 斜推杆6.2.2 斜推杆倾斜角的确定 斜推杆的倾斜角度取决于侧向抽芯距离和推杆板推出的距离H。它们的关系见图6.4，计算公式如下：图6.4 关系图tan=S/H 其中：S=侧向凹凸深度S1+(23)mm 斜推杆的倾斜角度不能太大，否则，在推出过程中斜推杆会

43、受到很大的扭矩的作用，从而导致斜推杆磨损，甚至卡死或断裂。斜推杆的斜角一般为315,常用510。在设计过程中，这一角度能小不大,如图7.5 斜度。 图6.5 斜度 7 脱模推出机构的设计 在注塑成型的每一个循环中，都必须使塑件从模具型腔中或型芯上脱出，模具上这种脱出塑件的机构称为脱模机构（或称推出、顶出机构）。7.1在设计脱模推出机构是应遵循下列原则。 推出机构应尽量设置在动模一侧。保证塑件不因推出而变形损坏。机构简单、动作可靠。推出塑件的位置应尽量设在塑件内部或隐形面和非装饰面上。合模时能正确复位。7.2脱模力的计算脱模力计算公式Fc=10fcE（Tf-Tj）th式中 ：fc脱模系数，即在脱

44、模温度下塑件与型芯表面之间的静摩擦因数，它受塑件熔体经高压在钢表面固化中粘附的影响；塑料的现行膨胀系数（1/）;E在脱模温度下，塑料的抗拉弹性模量（MPa）；Tf塑料的软化温度（）；Tj脱模时塑件温度（）；t塑件的厚度（mm）；h型芯脱模方向的高度（mm）。脱模力计算中物理参量的准确确定是困难的，各参数随着温度而变化，脱模力的准确计算式很困难的它与塑料的拉伸弹性模量、热膨胀系数、模具温度、保压压力、冷却时间、开模时型腔压力以及推杆速度等工艺条件有关。7.3推杆设计 在注塑成型的每一个循环中，都必须使塑件从模具型腔中或型芯上脱出，模具上这种脱出塑件的机构称为脱模机构（或称推出、顶出机构）。推出机

45、构应尽量设置在动模一侧。保证塑件不因推出而变形损坏。机构简单、动作可靠。推出塑件的位置应尽量设在塑件内部或隐形面和非装饰面上。合模时能正确复位。但本塑件有一个特点零件小，分型面为平面。可以采用推杆推出。如图7.1推杆西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文)图7.1 推杆8 排气系统设计和温度调节系统设计8.1排气系统塑料注塑模具的型腔，在熔融塑料填充过程中，除了模具型腔内有空气外，还有因塑料受热而产生的气体，尤其在高速注射成型产生的气体更多，排气系统对确保塑件成型质量起着重要的作用，排气方式有以下几种。利用排气槽。利用型芯、镶件、推甘等的配合间隙；利用分型面上的间隙。对于大中型、深型腔塑件

46、为了防止塑件在顶出时造成真空而变形，需设进气装置。 本书设计的模具不是大型模具，并且分型面位于熔体流动末端，可直接利用分型面间隙排气，不必专门设置排气槽和进气槽。8.2温度调节系统 模具成型过程中，模具温度会直接影响到塑料熔体的充模、定型、成型周期和塑件质量。模具温度过高，成型收缩大，脱模后塑件变形大，并且还容易造成溢料和粘膜；模具温度过低，则熔体流动性差，塑料轮廓不清晰，表面会产生明显的银丝或流纹等缺陷；当模具温度不均匀时，型芯和型腔温差过大，塑料收缩不均匀，导致塑料翘曲变形，会影响塑件的形状和尺寸精度。综上所述，模具上需要设置温度调节系统以达到理想的温度要求。ABS推荐的成型温度为160-

47、220，模具温度为4080 。8.2.1对温度调节系统的要求 根据塑料的品种确定是对模具采用加热方式还是冷却方式；希望模温均一，塑件各部同时冷却，以提高生产率和提高塑件质量；采用低的模温，快速，大流量通水冷却效果一般比较好；温度调节系统应尽可能做到结构简单，加工容易，成本低廉；从成型温度和使用要求看，需要对该模具进行冷却，以提高生产率。8.3冷却系统设计： 尽量保证塑件收缩均匀，维持模具的热平衡；冷却水孔的数量越多，孔径越大，则对塑件的冷却效果越好；尽可能使冷却水孔至型腔表面的距离相等，与制件的壁厚距离相等，经验表明，冷却水管中心距B大约为2.53.5D，冷却水管壁距模具边界和制件壁的距离为0

48、.81.5B。最小不要小于10。浇口处加强冷却，冷却水从浇口处进入最佳；应降低进水和出水的温差，进出水温差一般不超过5。冷却水的开设方向以不影响操作为好，对于矩形模具，通常沿宽度方向开设水孔。合理确定冷却水道的形式，确定冷却水管接头位置，避免与模具的其他机构发生干涉。8.3.1冷却时间的确定 在对冷却系统做计算之前，需要对某些数据取值，以便对以后的计算作出估算；取闭模时间3S，开模时间3S，顶出时间2S，冷却时间30S，保压时间20S，总周期为60S。 其中冷却时间依塑料种类、塑件壁厚而异，一般用下式计算： t冷=2In2TE-TM=62/(3.1420.07)8/3.142(200-50)/

49、(80-50)= 73（S）式中：S塑件平均壁厚，S取6mm； 塑料热扩散系数(mm/s)，=0.07；TS成型温度160-220，T取200；TE平均脱模温度，T取80；TM模具温度4080，T取50。 由计算结果得冷却时间需要73 S，这么长的冷却时间显然是不现实的。本模具型芯中的冷却管道扩大为腔体，使冷却水在型芯的中空腔中流动，冷却效果大为增强。参照经验推荐值，冷却时间取30S即可。结论结 论 经过三个多月的认真分析与计算,我顺利的完成了预期的设计目标, 运用Pro/E软件建立计算器后盖的三维造型图，并绘制了二维模具装配图及主要成型零部件图。 通过这次毕业设计，我对模具设计有了更深入的认

50、识。从分析塑料零件产品图，建立零件三维造型图，塑件的结构工艺特点，进行模具设计，计算机绘制模具总装图和零件图，到制作修改论文与最后的修改审查工作，在这期间我们学到了很多东西，也解决了一个又一个难题。 本塑件计算器后盖，它成型的关键是用来与上盖联接的那两个铰链，侧棱上的锁扣，由于所需抽芯距不大，所以采用斜导杆推出的形式，比起侧抽芯，结构简单，易于制造，且能保证所需的精度。 参考文献1 刘岩. 面向制造的注塑模具结构设计J. 高科技通讯，2002, 12(10) : 50-53.2 潘振鹏. 塑料模具材料的研制与应用J. 金属热处理, 1999, 13 任天娟. 中小型注塑模标准模架的选用J. 广西轻工业, 2009, 8(3