轴端盖注塑模具设计

.z.-1-轴端盖注塑模具设计摘要塑料成型制品是以塑料为主要构造材料经成型加工获得的制品，又称塑料制件。近年来经济高速开展，在工业生产中模具已成为生产各种工业产品不可缺少的重要工艺装备，特别是在塑料产品的生产过程中，也可直接说模具生产水平直接表达了一个国家工业加工水平。通过对"塑料成型工艺与模具设计〞此门课程的学习，先自行设计模具如下：本设计对象是我们生活中常见的一个塑件，即轴端盖。模具的特点是具有侧抽芯机构，模具设计形式是用弹簧机构进展侧抽芯。在设计前期，我认真翻阅塑料了"塑料模具设计手册〞、"现代模具设计技术要求〞、"模具材料应用手册〞等相关书籍。并用计算机绘图软件绘出制件图，对其进展分析得出制件各种参数。根据塑件的外形确定了几个设计方案，在与指导教师和同学们的商议和讨论后，最终确定选择现用方案，由于塑件的侧壁有侧孔，故模具构造的特点为具有侧向抽芯机构，经过自己的努力和同学们的帮助，现已将模具构造设计完成，设计过程中我认真计算校核各种数据，其中包括浇注系统、成型零部件、导向及定位机构、脱摸机构及抽芯机构等的设计计算，最终使各方面数据均到达合理。在模具设计过程中，我采用了Pro/ENGINEER、CA*A等著名的设计分析软件，采用这些软件进展设计分析，优化了设计的参数和缩短了设计时间，提高了设计效率。在设计中发现了自己的很多缺乏之处，学到了更多的知识。由于本人水平有限，时间仓促，设计中疏漏及错误之处在所难免，恳请教师和同学批评指正，提出珍贵意见。关键词：模具，注射机，分型面，模架，导柱，侧抽芯THEMOLDDESIGNOFTHEENDCOVEROFTHESHAFT

ABSTRACTTheplasticformationproductistaketheplasticasthemainstructuralmaterialtheproductwhichobtainsaftertheformationprocessing,alsocallstheplasticworkpiece.Inrecentyearstheeconomicaldevelopmenthighspeed,themoldhasbeeintheindustrialproductionproduceseachindustryproductessentialimportantcraftequipment,speciallyinplasticproductproductionprocess,alsomaysaydirectlythemoldproductionlevelhasdirectlymanifestedanationalindustryprocessinglevel.Throughto"theplasticformationcraftandthemolddesign〞thiscurriculumstudy,independentlydesignsthemoldtobeasfollowsfirst:Thisdesignobjectiswestudiesintheprocessmononetomodel,namelytheendcoveroftheshaft.Themoldcharacteristichasthesidetopulloutthecoreorganization,themolddesignformistopulloutthecoreorganizationwithspring.There-engineeringearlierperiod,Iglancedthroughtheplasticearnestly"theplasticmolddesignhandbook〞,"themodernmolddesignspecification〞,"themoldmaterialapplicationhandbook〞andsoontherelatedbooks.Anddrawstheworkpiecechartwiththeputercartographysoftware,carriesontheanalysistoittoobtainworkpieceeachkindofparameter.Accordingtomodelledacontourtodetermineseveraldesignproposals,afterandinstructedteacherandschoolmatesthediscussionandthediscussion,finallydeterminedthechoicepresentlyusestheplan,becausemodelledasidewalltohaveonesidehole,thereforethemoldstructurecharacteristicforhadlaterallypullsoutthecoreorganization,passedthroughowndiligentlywithschoolmatesthehelp,alreadypletedthemoldstructuraldesign,inthedesignprocessIcalculatedearnestlye*amineeachkindofdata,includingthecastingsystem,theformationsparepart,theguidanceandthedetentmechanism,escapetracetheorganization,pulloutthecoreorganizationandsoonthedesigncalculation,finallyenabledvariousaspectsdatatoachievereasonably.IhaveusedPro/ENGINEER,CA*Aandsoonthefamousdesignanalysissoftware,usesthesesoftwarestocarryonthedesignanalysis,optimizedthedesignparameterandreducedthedesigntime,enhancedtheratedcapacity.Ihaddiscoveredmanydeficienciesinthedesign,andhavelearnedmoreknowledge.Butmyselflevelislimited,thetimeishasty,inthedesigntheoversightandthemistakeplaceofareunavoidable,requestearnestlyteacherandschoolmatecriticizepointoutmistakes,toproposethevaluedsuggestion.KEYWORD:Themold,theinjectionmachine,surface,moldrack,theguidepillar,sidecorepulling-.z.目录前言1第一章塑料注射模具的设计步骤和构造组成4§1.1塑料注射模具的设计要求4§1.2塑料注射模具的设计步骤及内容4§1.3塑料注塑模具的构造组成和作用5第二章轴端盖塑料件7§2.1塑料件的构造和特点7§2.1.1塑件2D图7§2.1.2塑件3D图7§2.2塑料件的材料8§2.2.1常用塑料及工艺参数8§2.2.2工程塑料〔ABS〕的特性及注射工艺性8§2.3轴端盖塑料件的参数9§2.3.1塑件的体积和质量9§2.3.2塑件成型的投影面积10第三章注射设备的选用11§3.1选用注射机的方法和原则11§3.2注射机的选用11§3.3注射机重要参数的校核11§3.3.1最大注射量的校核12§3.3.2注射压力校核12§3.3.3锁模力校核12§3.3.4开模行程校核12第四章塑料注射模具设计13§4.1型腔的数目和分布13§4.1.1型腔数目n确实定方法：13§4.1.2型腔的数目14§4.1.3型腔的分布14§4.2分型面的选择14§4.3型芯和型腔的设计15§4.3.1型芯和型腔的构造形式15§4.3.2型芯和型芯的尺寸16§4.4浇注系统的设计18§4.4.1浇注系统的作用18§4.4.2浇注系统的组成18§4.4.3浇注系统的设计18§4.4.4浇口套和定位圈的设计19§4.5推出和复位机构的设计20§4.5.1推出机构的种类和作用20§4.5.2轴端盖推出和复位机构的组成21§4.5.3轴端盖推出和复位机构的设计21§4.5.2轴端盖推出和复位机构的设计21§4.6侧抽芯机构的设计22§4.6.1侧抽芯机构的作用22§4.6.2侧抽芯机构的分类和组成22§4.6.3侧抽芯机构的设计22§4.7导向机构的设计23§4.7.1导向机构的组成和作用23§4.7.2导向机构的设计24§4.8冷却和排气系统的设计24§4.8.1冷却系统的设计24§4.8.2排气系统的设计25§4.9模架的选择25结论33参考文献34致36-.z.前言随着社会的不断开展，科技的不断进步，模具技术的开展趋势主要是模具产品向着更大型、更精细、更复杂及更经济的方向开展，模具产品的技术含量不断提高，模具制造周期不断缩短，模具生产朝着信息化、无图化、精细化、自动化的方向开展，模具企业向着技术集成化、设备精良化、产批品牌化、管理信息化、经营国际化的方向开展。在目前的信息社会中，高水平的模具，现代模具企业单单只是CAD/CAM的应用已远远不够。目前许多企业已经采用CAE、PDM、CAPP、RE、CIMS、ERP等技术及其他许多先进制造技术和虚拟网络技术。轴端盖应用广泛,品种繁多,成型此制品的模具构造也大致一样。由于此制件构造简单,其模具有侧向抽芯;所以这是与其他模具不同之处，再者塑件外表要求比拟光滑这点生产厂家必须特别注意，特别是专业的生产厂家,其生产量比拟大，属大批量生产所以对模具的质量要求较高。不但要求模具的质量好寿命长,而且生产效率要高。自1998年3月国务院公布了"当前产业政策要点的决定"以来，模具工业一直被提到很高的位置，国家也给予了一些鼓励和扶持政策。统计数据显示，"九五〞期间，我国模具行业产值的年均增幅约为１３％，2007年1-12月全国模具产量8,944,677.44套，同比增长6.53%；2007年1-12月全国模具年销售额达870亿元人民币以上，同比增长21%。可以说2007年的模具行业是产需两旺，去年总产值达２６０－２７０亿元。目前，世界模具市场也是供不应求，近几年的世界模具市场总量一直为６００－６５０亿美元，美国、日本、法国、瑞士等兴旺国家生产的模具有１／３出口。目前，我国已经开场向**和东南亚地区出口模具标准件，2007年我国模具进出口总额为34.66亿美元，比2006年增长12.24%。其中进口总额为20.53亿美元，比2006年增长0.29%；出口总额为14.13亿美元，比2006年增长35.73%。出口继续保持强劲的上升趋势，逆差进一步下降，总的情况良好。据专家预测，2008年在国家宏观调控下，国民经济开展仍将保持高速增长，国内外模具市场继续看好，2008年模具行业的开展仍保持20%左右的增长率。近年来,我国塑料模具业开展相当快，目前，塑料模具在整个模具行业中约占30%左右，而在整个塑料模具市场以注塑模具需求量最大。随着模具制造行业的开展，许多企业开场追求提高产品质量及生产效率,缩短设计周期及制造周期,降低生产本钱，最大限度地提高模具制造业的应变能力等目标。新兴的模具CAD技术很大程度上实现了企业的愿望。近年来，CAD技术的应用越来越普遍和深入,大大缩短了模具设计周期,提高了制模质量和复杂模具的制造能力。模具工业在国民经济中的作用和地位的日益增强与提高，国家制造行业把模具工业列为中国制造业之母，将模具制造业列为支撑中国制造业开展的一个最根本的基石，要振兴装备制造业，要节能节材，要改变生产增长方式及改变构造，都需要开展模具。自1997年起，国家对国内局部模具企业实行增值税先征后返70％的优惠政策，2006年，国家财政部和税务总局又明确了230家模具企业自2006年1月1日起至2008年12月31日享受模具产品增值税先征后退50％的优惠政策。优惠的政策支持为模具工业的开展提供了良好的社会环境和政策保障，提高了模具行业从业者的积极性和主动性，正确的产业政策产生了正确的引导作用，促进了我国模具工业技术水平的提高和骨干模具企业队伍的形成。此制件在生活中是很常见的，生活中经常见到，它的设计贴近生活，大家都不陌生。通过对它的注塑模具设计，我可以稳固学到的理论知识，更深一步了解模具设计的过程，同时也可以发现自己的缺乏之处，查漏补缺。通过这次设计我可以学到更多的关于模具设计的知识，为今后的设计打下坚实的根底。一．选题背景和意义塑料产品材料，特别是在机械工业领域，由于其重量轻和耐用性好的特点，为提高我们今天的设备加工水平做出了很大的奉献。人们对产品及其加工工艺的要求越来越高。特别是在模具、设备以及自动化领域，需要完成复杂的工作。为了到达尽可能减少塑料材料的消耗，必须使成型件的几何形状完全符合载荷的要求。使用模拟软件可以计算出产品的机械设计方案，预测产品成型状态。二．塑料模具的种类和应用1、模具种类塑料模具的种类很多，比拟常见的有注射模〔立式、卧式、角式注射模具〕、压缩模、压注模、挤出模〔管材、簿膜扁平机头等〕和吹塑成形模具等。2、模具的应用注射模是安装在注射机上，完成注射成形工艺所使用的模具。注射模的种类很多，其构造与塑料的品种、塑件的构造和注射机的种类等很多因素有关，主要应用于成形热固性塑件。压缩模可分为固定于压机上压板的上模和下压板的下模两大局部，由型腔、加料室、导向机构、侧向分型抽芯机构、脱模机构、加热系统组成，主要应用于成形热固性塑件。压注成型是在压缩成型根底上开展起来的一种热固性塑料的成型方法，又称传递成型，压注成型的一般过程是，先闭合模具，然后将塑料参加模具加料室内，使其受热成熔融状态，在与加料室配合的压料柱塞的作用下，使熔料通过设在加料室底部的浇注系统高速挤入型腔。塑料在型腔内继续受热受压而发生交联反响并固化成型。然后翻开模具取出塑件，清理加料室和浇注系统后进展下一次成型。压缩模可分为固定于压机上压板的上模和下压板的下模两大局部，由型腔、加料室、导向机构、侧向分型抽芯机构、脱模机构、加热系统组成，主要应用于成形热固性塑件。挤出模是热塑性塑料的成型方法之一，它可以成型各种塑料管材、棒材、板材、薄膜以及电线、电缆等连续型材，还可以对塑料进展塑化、混合、造粒、脱水以及喂料等准备工序或半成品加工。三．本次设计塑料注射模具的主要工作内容〔1〕分析塑料件的构造特征，绘出塑件零件图，确定塑件的质量和体积；〔2〕根据塑件的生产要求选定注射工艺参数，制定注射工艺规程；〔3〕选择能满足生产需要的注射机；〔4〕设计塑料注射模具，包括模具的装配构造图和每个零件的构造图；〔5〕绘制注射模具的装配图和主要零件的零件图，需独立完成不少于3张零号图纸的构造设计图、装配图和零件图，其中应包含一张以上用计算机绘制的具有中等难度的1号图纸，同时至少有折合1号图幅以上的图纸用手工绘制，查阅到15篇以上与课题相关的文献，按要求格式独立撰写不少于10000字的设计说明书。第一章塑料注射模具的设计步骤和构造组成§1.1塑料注射模具的设计要求1．塑件材料选用市场能买到的常用塑料〔如工程塑料ABS或聚氯乙烯PVC等〕；2．生产类型为大批量生产，年产量为50万件；3．要求塑件外表质量光滑，没有熔接痕；4．选用通用注射机，模具容易制造，本钱较低。§1.2塑料注射模具的设计步骤及内容1.承受任务书塑件的图纸及成型技术要求，塑件的生产纲领〔数量〕及现有生产条件〔注射机〕。2.设计前的准备工作1)熟悉塑件：塑件的几何形状、塑件的使用要求、塑件原料的特性；2)检查塑件的成型工艺性；3)明确现有注射机的型号和规格〔假设没有应查手册选用〕；3.填写塑件成形工艺卡4.注射模具构造的设计步骤1)确定型腔的数目2)选择分型面3)确定型腔的布置形式4)确定浇注系统5)确定脱模方式6)确定调温系统的构造7)确定凹模和型芯的固定方式8)确定排气形式9)决定注射模的主要尺寸10)选用标准模架11)绘制模具的构造草图12)校核模具与注射机有关尺寸13)注射模构造设计的审核14)绘制模具的装配图15)绘制模具零件图16)复核设计图样5.注射模具的审核1)根本构造方面的审核2)设计图纸方面的审核3)注射模设计质量方面的审核4)装拆及搬运条件方面的审核§1.3塑料注塑模具的构造组成和作用塑料注射模具一般是由成形部件、浇注系统、导向局部、推出机构、调温系统、排气系统、支撑零部件、侧向分型与抽芯机构组成。(如图1-1)图1-1塑料注射模具的组成成形部件是指动、定模局部有关组成型腔的零件。浇注系统是将熔融的塑料从注射机喷嘴进入模具型腔所经的通道，它包括主流道、分流道、浇口、及冷料穴。导向局部在注射模中，用导向局部对模具的动定模导向，以使模具合模时能准确对合。推出机构是指分型后将塑件从模具中推出的装置。调温系统是为了满足注射工艺对模具温度的要求，需要有调温系统对模具的温度进展调整。一般热塑性塑料的注射模主要是设计模具的冷却系统。排气系统是为了将成形时塑料本身挥发的气体排出模外，常常在分型面上开设排气槽。对于小塑件的模具，可直接利用分型面或推杆等与模具的间隙排气。支撑零部件是用来安装固定或支撑成形零部件及前述的各局部机构的零部件。侧抽芯机构是当有些塑件有侧向的凹凸形状的孔或凸台时，须先把侧向的凹凸形状的瓣合模块或侧向的型芯从塑件上脱开或抽出。本设计中塑件有侧孔所以需设计侧向抽芯机构，这是此设计的一特点。第二章轴端盖塑料件§2.1塑料件的构造和特点轴端盖塑件构造简单，带有侧孔，外外表没有斑点和熔接痕。制件属于薄壁塑件，尺寸适中。制件是大批量生产，采用一模多腔。由于带有侧孔，需要设计侧抽芯机构。塑件4级精度，材料ABS。§2.1.1塑件2D图图2-1塑件2D图§2.1.2塑件3D图模型绘制采用PTC公司的产品Pro/ENGINEERWildfire4.0,最终绘制出来的3D构造图2-2所示:图2-2塑件3D图§2.2塑料件的材料§2.2.1常用塑料及工艺参数见表2-1所示。表2-1常用塑料及其工艺参数塑料高压聚乙烯硬聚氯乙烯聚苯乙烯工程塑料ABS温度/℃喷嘴150～180150～170160～170180～190料筒180～200165～180160～180210～230模具30～6030～6020～6050～70压力MPa注射70～10080～13060～10070～90保压40～5040～6030～4050～70时间/S注射0～52～50～33～5保压15～6015～4015～4015～30冷却15～6015～4015～3015～30总计40～14040～9040～9040～70§2.2.2工程塑料〔ABS〕的特性及注射工艺性制件材料选择ABS〔苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物〕。1.ABS的特性：ABS是一种新型工程塑料。具有综合的优良性能(巩固、坚韧、坚硬)，价格廉价，原料易得，是目前产量最大、应用最广的一种工程塑料。ABS是微黄色或白色不透明粒料，无毒、无味。ABS由三种成分组成，具有良好的综合力学性能。在机械性能方面，ABS具有质硬、坚韧、刚性好。有一定化学稳定性和良好的介电性能。它还有很好的成型加工性能以及能与其他塑料和橡胶相混熔的特点。ABS塑料的外表可以电镀。ABS树脂的缺点是耐热性不高，耐低温性不好，而且不耐燃、不透明，耐气候性不好，特别是耐紫外线性能不好。2.ABS塑料的成型特性：1〕、使用ABS塑料成型塑件时，由于溶体的黏度值较高，注射成形的压力值高，所以塑件对型芯的包紧力较大，为便脱模，塑件应采用较大的脱模斜度；2〕、ABS塑料的溶体黏度高，制品易产生熔接痕，设计模具时应减少浇注系统对料流的阻力，流道长度短一些；3〕、ABS塑料吸湿性强，易吸水，成型前应进展枯燥处理；4〕、在正常成型条件下，ABS塑件的尺寸稳定性好。3.ABS塑料注射成型工艺参数见表2-2表2-2ABS塑料注射成型工艺参数参数取值范围选取数值密度ρ1.02～1.05g/cm21.03g/cm3收缩率S0.3%～0.8%0.5%温度/℃喷嘴180～190180料筒210～230220模具50～7060压力MPa注射70～9080保压50～7060时间/S注射3～53保压15～3020冷却15～3025总计40～7048§2.3轴端盖塑料件的参数§2.3.1塑件的体积和质量由Proe软件分析得制件的体积为8.64cm3，ABS密度为1.03g/cm3,质量约为8.9g。§2.3.2塑件成型的投影面积塑件成型的投影面积为S=3.14×17.5×17.5×0.01=9.62cm2注射设备的选用§3.1选用注射机的方法和原则1、使用现有设备2、根据每次成型件数按满足最大注射量、锁模力、经济性等要求选择适宜的注射机。§3.2注射机的选用根据轴端盖塑件的大小注射机选用*S-ZY-250型螺杆式注射机*S-ZY-250型注射机的主要参数：见表3-1表3-1*S-YZ-250型注射机的主要参数理论注射容积/cm3250螺杆直径/mm50注射压力/MPa130锁模力/KN1800最大开模行程/mm500拉杆内间距/mm×mm448×370模具最大厚度/mm350模具最小厚度/mm200喷嘴球头半径/mm18模具定位孔直径/mm125顶出力/KN30模板尺寸/mm598×520喷嘴孔直径/mm∮4注射时间/s2.0注射机顶出形式：机械式顶杆顶出，单根顶杆设在中心。§3.3注射机重要参数的校核§3.3.1最大注射量的校核注射机的额定注射量是：250cm3；塑件体积：8.64cm3，每次成型2个塑件；浇注系统体积大约为20cm3；实际注射量=8.64×2+20=37.28cm3﹤250×80%=200cm3,最大注射量符合要求。§3.3.2注射压力校核ABS塑料的注射压力为70～90MPa,取80Mpa；*S-YZ-250注射机的注射压力为130Mpa；注射机的注射压力满足要求。§3.3.3锁模力校核注射机锁模力为1800KN；ABS塑料的注射压力为70～90MPa,取80Mpa；单个塑件在分型面上的投影面积为9.62cm2；浇道凝料为20cm2；注射时模具的膨胀力=〔2×9.62+20〕×80=76.52×80=313.9KN﹤1800KN，锁模力符合要求。§3.3.4开模行程校核模具开模后为了能取出塑胶件，要求有足够的开模距离，本次模具使用的注塑机的开模行程是给定的，不受模具厚度的影响，当模具的厚度变化时，可由其调模装置调整。只要使得注塑机最大开模行程大于模具所需的开模距离就符合注塑的要求。既：Sma*≧SSma*为注射模具的最大开模距离，Sma*=500mm；S为模具所需的开模距离；由制件尺寸和浇注系统大小知S=39+45=84mm；Sma*=500mm﹥S=84mm；开模行程符合要求。综上所述：*S-YZ-250螺杆注射机符合要求。第四章塑料注射模具设计§4.1型腔的数目和分布确定型腔数目时要考虑的因素：1、满足注射机的最大注射量2、锁〔合〕模力3、塑件精度4、经济性§4.1.1型腔数目n确实定方法：1、按注射机的最大注射量确定型腔数目〔4-1〕Vg(mg)--注射机量大注射量(cm3或g)，取250cm3.Vj(mj)--浇注系统凝料量(cm3或g),假设浇道凝料为20cm3Vz(mz)--单个制品的容积或质量(cm3或g),单个塑件为8.64cm32、按注射机的锁模力确定〔4-2〕F——注射机的额定合模力(N)。Pm——塑料熔体对型腔的平均压力(MPa)。Aj——浇注系统在分型面上的投影面积(mm2)。Az——单个制品在分型面上的投影面积(mm2)。3、按制品的精度要求确定成型高精度制品时，型腔数不宜过多，通常推荐不超过4腔，因为多腔难于使各腔的成型条件均匀一致。〔4-3〕L——塑件根本尺寸(mm)。δ——塑件的尺寸公差(mm)，为双向对称偏差标注。ΔS——单腔模注射时塑件可能产生的尺寸误差的百分比4、按经济性确定型腔数目根据总成型加工费用最小的原则，并忽略准备时间和试生产原材料费用，仅考虑模具费和成型加工费。〔4-4〕Cl——每一型腔所需承当的与型腔数有关的模具费用。N——制品总件数。Y——每小时注射成型加工费(元／h)。T——成型周期(min)。§4.1.2型腔的数目由于塑件的形状简单，重量较轻，且生产批量大，同时考虑到塑件外表要求质量较高，综合因素决定在选用多型腔模具的同时应尽量减少型腔数。所以我采用一模两腔、平衡布置。这样模具的尺寸较小，生产率高，塑件质量可靠，本钱较低。§4.1.3型腔的分布型腔的分布如图4-1所示：图4-1型腔的分布§4.2分型面的选择塑件的分型面应位于截面尺寸最大的部位，本实例中塑件的分型面选取如图4-2所示：图4-2分型面位置§4.3型芯和型腔的设计§4.3.1型芯和型腔的构造形式确定型腔和型芯的构造形式型腔、型芯可分别有整体式和组合式两种形式。由于塑件的构造简单，型腔加工容易，所以选用整体式型腔和组合式型芯。在动模板上直接加工型腔。确定型芯和型腔的构造形式1〕型腔的构造采用整体式型腔，与动模板一体。因动模板与型腔一体，应选用较好的材料。通常选用优质碳素工具钢T10A，淬火处理，56～60HRC。2〕型芯用整体式型芯于型芯固定板固定考虑到塑件的大小和材料要求，和为方便加工和热处理，将型芯做成一整体，使整体式型芯与型芯固定板用台阶连接、定位，使用于方形、圆形截面型芯的固定，这样直接节省了贵重的模具材料。型芯用优质碳素工具钢T10A，淬火处理，56～60HRC，这样直接节省了贵重的模具材料。配合形式如图4-3所示：图4-3型芯固定形式3〕侧向型芯构造和固定形式侧向型芯是一个直径为5㎜的小圆柱，尺寸比拟小，为减少模具零件的切削加工量和便于加工，小型芯单独加工后，在被装入到模具中的安装孔内固定，型芯同样也用优质碳素工具钢T10A，淬火处理，HRC56～60。其结合形式如图4-4所示：图4-4侧向型芯嵌入式固定形式§4.3.2型腔和型芯的尺寸1、确定型腔和型芯的尺寸ABS的收缩率在0.3～0.8%，取0.5%。1〕型腔的直径Lm2〕型腔的深度Hm3〕型芯的直径lm4〕型芯的高度hm〔1〕、型腔径向尺寸ABS塑件的精度一般为4级，模具最大磨损量取塑件公差的1/6；模具的制造公差δz=Δ/3≈0.087mm；取*=0.75，ABS塑料的收缩率在0.3～0.8%，取0.5%。〔4-5〕〔2〕、型腔深度塑件高度尺寸39mm的公差值为0.26mm，模具最大磨损量取塑件公差的1/6；模具的制造公差δz=Δ/3≈0.08mm；取*=0.5。〔4-6〕〔3〕、型芯径向尺寸动模型芯：模具最大磨损量取塑件公差的1/6；模具的制造公差δz=Δ/3≈0.08mm；取*=0.75。ABS的收缩率为0.3～0.8%，取0.5%。〔4-7〕同理：细端型芯=25.305型芯总高度为：34.3〔4〕、定模型芯模具最大磨损量取塑件公差的1/6；模具的制造公差δz=Δ/3≈0.067mm；取*=0.5。ABS塑料的收缩率为0.3～0.8%，取平均收缩率为0.5%。定模型芯径向尺寸同上32.355高度为：〔4-8〕§4.4浇注系统的设计§4.4.1浇注系统的作用浇注系统是指模具中由注塑机喷嘴到型腔之间的进料通道。其作用是将塑料熔体平稳地引入、充满型腔并将注射压力传递到模腔的各个部位，使型腔内的气体顺利地排出，以获得组织致密、外形清晰、外表光洁和尺寸准确的塑件。§4.4.2浇注系统的组成组成浇注系统的零件有：浇口套、定位圈、拉料杆、定模板、动模板；浇注系统的组成局部：主流道、分流道、浇口、冷料穴。§4.4.3浇注系统的设计塑件采用侧浇口成型，侧浇口宽度b=2㎜，深度为t=1㎜长度为I=2㎜浇口形式如图4-5：分流道截面形状为半圆形，半径为2mm，主流道为圆锥形，长为45mm，上直径为4.5mm与注射机喷嘴相配合，其中注射机喷嘴直径为4㎜，锥度3度，下部直径为7.52㎜在φ6～8㎜之间，故符合要求。图4-5浇注系统§4.4.4浇口套和定位圈的设计1〕、浇口套的设计*S－ZY－250注射机注射喷嘴球半径为18，喷嘴直径为4mm，浇口套凹球面半径取19mm，深度取5mm。浇口套进料口直径取4.5mm，出料口直径取8mm。浇口套外径取45mm。浇口套的材料选T10A碳素工具钢，淬火处理HRC56-60。浇口套尺寸如图4-6；3D图如图4-7。2〕、定位圈的设计*S－ZY－250注射机定位孔直径为125mm，定位圈外径为133mm，厚度为10mm，定位圈的固定使用4根M6内六角螺钉，定位圈的材料选用普通碳素构造钢Q235，不需热处理。定位圈的尺寸如图4-8。图4-6浇口套图4-7浇口套3D图图4-8定位圈§4.5推出和复位机构的设计§4.5.1推出机构的种类和作用1〕推出机构的种类推出机构的种类包括：推杆推出、推管推出、推板推出三种形式。2〕推出机构的作用推出机构的作用就是指分型后将塑件从模具中推出的装置。§4.5.2轴端盖推出和复位机构的组成组成注射模的推出机构的零件有：复位杆、推板、固定螺钉、固定板，推管。§4.5.3轴端盖推出和复位机构的设计组成注射模的推出机构的零件有：复位杆、推板、固定螺钉、固定板,推管。由于轴端盖壁厚均匀，形状规则，推出时受力均匀，应选择推管推出机构。§4.5.2轴端盖推出和复位机构的设计复位杆复位杆的直径选12.5mm，采用圆柱形构造，长度由模板厚度和塑件的推出距离决定，取122mm。复位杆的材料选用T8A碳素工具钢，淬火处理，硬度为50～55HRC,外表粗糙度为Ra0.8，与动模板的配合为间隙配合H8/f8。构造形式如图4-9所示：图4-9复位杆推管推管的直径选35mm，采用圆柱形构造，长度由模板厚度和塑件的推出距离决定，取87mm。推管材料选用T10A，淬火处理，HRC50～55,外表粗糙度Ra0.8，与型芯的配合为间隙配合H7/m6，其形状如图4-10所示：图4-10推管构造示意图§4.6侧抽芯机构的设计§4.6.1侧抽芯机构的作用侧抽芯机构的作用:在成型有侧孔、侧凹或有些侧凸台的塑件时，通常采用侧向分型方法将成型侧孔、侧凹或侧凸台的部位做成侧型芯或侧型腔，在塑件脱模前先将侧型芯或侧型腔抽出，然后再从模具中顶出塑件。能将侧型芯或侧型腔抽出和复位的机构叫侧向分型与抽芯机构。§4.6.2侧抽芯机构的分类和组成侧抽芯机构的分类和组成手动抽芯机构液动或气动抽芯机构机动抽芯机构根据模具形状我选用机动侧向分型与抽芯机构其组成一般有：侧向型芯、限位螺钉、弹簧、滑块和契行块等组成。§4.6.3侧抽芯机构的设计该制件的侧抽芯机构采用的是弹簧式的侧抽芯机构。侧抽芯所需的脱模力:F==20.3N据此选择的弹簧规格为：d=1,D=5,n=10.5,H=32其机构组成如下列图所示：图4-11侧抽芯机构示意图其原理是：楔形块靠螺钉3与定模板固定在一起，滑块2是自由的，当合模时楔形块1下压，迫使滑块2右移使型芯插入塑件中用来成型侧孔，当开模时动模板下移，此时楔形块1不再压紧滑块2，滑块在弹簧的作用下左移完成侧抽芯动作，移动一定距离后会受到螺钉4的作用不再向左移动。§4.7导向机构的设计§4.7.1导向机构的组成和作用导向机构的组成导柱导套导向机构的作用：注射模导向与定位机构，主要用来保证动模和定模两大局部或模内其他零件之间的准确配合和可靠地分开，以防止模内各零件发生碰撞好干预，并确保塑件的形状和尺寸精度。§4.7.2导向机构的设计1〕导柱的设计我选用带头导柱，导向局部的直径为41㎜，长度为72㎜，配合局部长度为23㎜，配合局部外表粗糙度为Ra0.4，与动模板配合局部外表粗糙度为Ra0.8，配合为过渡配合H7/m6。材料为T8A钢，淬火处理硬度为50～55HRC，其构造如图4-12所示：图4-12导柱构造示意图2〕导套的设计因为选用的是带储油槽的导柱，不需要导套，构造简单，加工方便。§4.8冷却和排气系统的设计§4.8.1冷却系统的设计注射成型是向模具注射200℃左右的塑料熔体，使熔体在模具内冷却定型。模具温度调节系统直接影响着塑件的质量和生产效率。模具温度调节对塑件质量的影响：一般塑件受成型条件影响的质量因素为：尺寸精度、形状精度、外表质量和力学性能。模具温度调节对生产率的影响模具温度调节系统对生产效率的影响主要有冷却时间来表达。通常注射到型腔内的塑料熔体的温度为200℃左右，塑件从型腔中取出的温度在60℃一下。熔体在成型时释放的热量约有5%以辐射、对流的形式散发到大气中，其余95%需由冷却介质带走，所以冷却过程的长短直接影响到生产效率，足以可见冷却系统对生产效率的决定作用。冷却系统的设计及计算：单位时间内从模具内应除去的热量为：Q=W1[CP(T1-T2)+L]〔4-9〕其中W1-单位时间内进入模具塑料的重量，由注射机的注射能力知注射机2s注射250毫升，所以此值取129g/sCP-塑料的比热ABS塑料的比热为1.47J/〔g.k〕T1-塑料注射温度这里为200℃T2-模具外表温度这里为20℃L–冷却回路长度设为150㎜所以Q=129×[1.47×〔200-20〕+150]=53483.4J则带走上述热量需要冷却水量W=Q/K(T3-T4)〔4-10〕其中K-热传导系数；凹模板或凸模钻孔的冷却水道K=0.64T3-出水温度取30℃T4-入水温度取15℃所以W=53483.4/0.64〔30-15〕=5571〔g/h〕即每秒仅需缺乏2g水冷却所以无需设计冷却系统。§4.8.2排气系统的设计由于塑件的尺寸适中，为薄壳型塑件，模具型腔空间较小，排气量不大。另外模具采用推管推出，形成的排气通道较多，所以可利用推管与模板间的缝隙排气。§4.9模架的选择一、选择标准模架型号；二、确定模架的长度和宽度；三、确定模架的厚度，并使之与注射机要求的最大、最小模具厚度适应。四、设计动定模板和座板1、选择标准模架型号中小型注射模架国家标准有四种根本型构造。因为采用整体式型腔和组合式型芯，并且分型为单分型面构造，所以选择A3型标准模架，动模采用一块模板，定模采用两块模板。2、模架主要尺寸确定的原则模架的长、宽取决于型腔、型芯、导柱及推出机构的位置，以各零件不干预为原则。确定模架的长度和宽度，应以设计动模为基准。3、动模板的设计动模板设计如图4-13所示：图4-13动模板设计示意图动模板设计尺寸为：250×315×50mm.材料为Q235钢。动模板上需要安装型芯以及导柱这些零件，待安装完成后需要与动模板配磨已到达最终能够顺利装配。模具动定模板的长度为315mm，宽度为250mm。模具的宽度为座板的宽度，在动模板宽度的根底上两侧各加上压板空间尺寸32.5mm。即：250+65=315mm模具长度与动模板一致〔315mm〕。模具的宽度确定为315mm，长度确定为315mm。4、校核模架的长和宽度为保证模具装入注射机的合模装置中，模具的长宽应小于拉