電器盒后蓋的注塑模具設計【塑料注射?！?

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電器盒后蓋注塑模具設計摘要 首先此次畢業(yè)設計主要完成電器盒后蓋注塑模具的設計，設計中分析了零件的結構及工藝性，確定該塑件的注塑成型方案并進行了注射模設計方面的相關計算。其次利用 UG 軟件的 CAD 模塊對電器盒后蓋注射模進行三維造型。模具設計要求結構緊湊、工作可靠、操作方便、運轉平穩(wěn)、冷卻效果好、勞動強度低、生產效率高、生產的塑件精度高、生產成本低。本文從型腔數量和布局的確定、注射機選擇、流道的設計、模板及其標準件的選用、冷卻系統、成型部件的設計等給出了詳細的設計過程。注射模具設計是一個需要很多的經驗的模具設計，所以我們可以利用各種設計經驗與理論相結合的方式使得該設計更加完美。UG 軟件是一個極好的工具，可用于現代的成型加工與模具設計。關鍵詞：電器盒后蓋，注塑模具，型腔，注射機 IElectrical box cover injection mold designAbstractFirstly, the design of graduation design mainly completes the electrical box cover injection mold, the design analysis of the structure and process of the part, determine the injection molded plastic parts program and the related calculation of injection mold design. Secondly, using CAD module of UG software for three-dimensional modeling of injection mould for electrical box cover. The die design requires compact structure, reliable operation, easy operation, smooth operation, good cooling effect, low labor intensity, high production efficiency, high precision of plastic parts and low production cost. This paper gives the detailed design process from the determination of the number and layout of the cavity, the selection of the injection machine, the design of the runner, the selection of the template and its standard parts, the cooling system and the design of the forming parts.Injection mold design is a need for a lot of experience in the mold design, so we can use a variety of design experience and theory of the combination of the way to make the design more perfect. UG software is an excellent tool for forming process and die design of modern.Keywords: electrical box cover, injection mold cavity, injection machineII目 錄第 1 章 前言 .11.1 本課題的研究內容和意義 .11.2 國內外的發(fā)展概況 1.21.3 本課題應達到的要求 .3第 2 章 塑件工藝件設計分析 .42.1 概述 .42.2 塑件分析 .42.3 塑件材料的確定 .42.3.1 塑件材料的選擇 .42.4 塑件材料的各項性能 .42.4.1 主要特性 .52.4.2 技術指標 .52.4.3 制件壁厚 .52.4.4 精度 .52.4.5 尺寸公差 .62.4.6 塑件的成型工藝性能介紹 .62.5 體積計算確定型腔數量及型腔布局 .62.5.1 體積 .62.5.2 質量 .62.5.3 型腔布局 .72.6 塑件的脫模斜度 .72.6.1 脫模斜度的意義和影響 .72.6.2 脫模斜度的確定 .72.7 注塑設備的選擇及其主要參數 .82.7.1 注塑設備的型號選取 .82.8 注塑機重要參數的校核 .82.8.1 注塑容量的校核 .8III2.8.2 注射壓力的校核 .92.8.3 鎖模力的校核 .92.8.4 開模行程的校核 .102.9 模架的選擇 .102.10 本章小結 .11第 3 章 分型面的設計 .123.1 概述 .123.2 分型面的選擇 .123.4 本章小結 .13第 4 章 澆注系統 .144.1 主流道設計 .144.2 分流道的設計 .154.2.1 分流道的布局 .154.3 澆口的設計 .154.4 本章小結 .16第 5 章 模具成型零部件的設計 .175.1 型腔的設計 .175.2 型芯的設計 .175.3 成型零部件工作尺寸的計算 .18第 6 章 頂出脫模機構的設計 .206.1 概述 .206.2 頂桿頂出機構 .206.3 推板頂出機構 .216.4 模架的設計 .216.6 本章小結 .21第 7 章 冷卻系統的設計 .227.1 冷卻管道的工藝計算 .227.2 冷卻水道的結構設計 .23IV7.3 本章小結 .23第 8 章 導柱導向機構的設計 .258.1 導柱導向機構的作用 .258.2 導柱導套的選擇 .25第 9 章 模具零部件材料選擇 .269.1 塑料模選用鋼材的原則 .269.2 模具的選材及熱處理要求 .26第 10 章 模具的試模與修模 .2710.1 制品的粘著 .2710.2 注射填充不足 .2710.3 次品分析 .27第 11 章 設計存在的問題和解決方案 .2911.1 結論 .2911.2 不足之處及未來展望 .29致 謝 .30參考文獻: .310第 1 章 前言1.1 本課題的研究內容和意義模具工業(yè)是國民經濟的基礎工業(yè)，被成為“工業(yè)之母”。而塑料模具又是整個模具行業(yè)中的一枝獨秀，發(fā)展極為迅速。自從 1927 年聚氯乙烯塑料問世以來，隨著高分子化學技術的發(fā)展以及高分子合成技術、材料改性技術的進步，愈來愈多的具有優(yōu)異性能的高分子材料不斷涌現，從而促使塑料工業(yè)飛躍發(fā)展。在現代化工業(yè)生產中，69%90% 的工業(yè)產品需要使用模具加工，模具工業(yè)已成為工業(yè)發(fā)展的基礎，許多新產品的開發(fā)和生產在很大程度上都依賴于模具生產，特別是汽車、輕工、電子、航空等行業(yè)尤為突出。我國自改革開放以來，塑料工業(yè)發(fā)展很快，表現在不僅塑料增加而且其品種更為增多，其產量已上升到居世界第四位，由此可見，塑料工業(yè)已在我國國民經濟的各個部門中發(fā)揮了愈來愈大的作用。在模具方面，我國模具總量雖已位居世界第三，但設計制造水平總體上比德、美、日、法、意等發(fā)達國家落后許多，模具商品化和標準化程度比國際水平低許多。在模具價格方面，我國比發(fā)達國家低許多，約為發(fā)達國家的 1/31/5，工業(yè)發(fā)達國家將模具向我國轉移的趨勢進一步明朗化。我國塑料模的發(fā)展迅速。塑料模的設計、制造技術、CAD 技術、CAPP 技術，已有相當規(guī)模的確開發(fā)和應用。在設計技術和制造技術上與發(fā)達國家和地區(qū)差距較大，在模具材料方面，專用塑料模具鋼品種少、規(guī)格不全質量尚不穩(wěn)定。模具標準化程度不高，系列化商品化尚待規(guī)模化；CAD、CAE、Flow Cool 軟件等應用比例不高；獨立的模具工廠少；專業(yè)與柔性化相結合尚無規(guī)劃；企業(yè)大而全居多，多屬勞動密集型企業(yè)。因此努力提高模具設計與制造水平，提高國際競爭能力，是刻不容緩的。近年來，隨著科學技術的進步以及對塑件質量要求的提高，塑料模塑成型技術正向高精度、高效率、自動化、大型、微型、精密、高壽命的方向發(fā)展，具體表現在以下幾個方面：1、塑料成型理論研究的進展。2、新的成型方法不斷涌現。3、塑件更趨向精密化、微型化及超大型化。4、開發(fā)出新型模具材料。15、模具表面強化熱處理新技術應用。6、模具 CAD/CAM/CAE 技術發(fā)展迅速。7、模具大量采用標準化。模具是汽車、電子、電器、航空、儀表、輕工、塑料、日用品等工業(yè)生產的重要工藝裝備，模具工業(yè)是國民經濟的基礎工業(yè)。沒有模具，就沒有高質量的產品。用模具加工的零件，具有生產率高、質量好、節(jié)約材料、成本低等一系列優(yōu)點。因此已經成為現代工業(yè)生產的重要手段和工藝發(fā)展方向。因此，模具技術，特別是制造精密、復雜、大型模具的技術，已成為衡量一個國家機械制造水平的重要標志之一。自改革開放以來，到目前為此制造業(yè)在中國國民經濟中占的比重已占到 45%，制造業(yè)部門成為 GDP 增長的主要支撐力量?，F代模具行業(yè)是技術，資金密集性的行業(yè)，模具行業(yè)的發(fā)展，可以帶動制造業(yè)的蓬勃發(fā)展，對國民經濟的發(fā)展有著輻射性的影響。1.2 國內外的發(fā)展概況 1隨著計算機軟件的發(fā)展和進步，CAD/CAE/CAM 技術也日臻成熟，其現代模具中的應用將越來越廣泛。利用先進的 CAD/CAM/CAE 技術進行模具的設計與制造，不僅省時省力，實現了無圖紙化加工，而且制品的準確性，減少了試模的次數，縮短模具的設計及生產周期。模具制造技術將向集成化、智能化、益人化、高效化方向發(fā)展。最為重要的是保證了模具使用壽命。模具制造技術迅速發(fā)展，已成為現代制造技術的重要組成部分。在塑料成型生產中，先進的模具設計、高質量的模具制造、優(yōu)質的模具材料、合理的加工工藝和現代化的成型設備等是成型優(yōu)質塑件的重要條件。由于塑料模具工業(yè)快速發(fā)展及上述各方面差距的存在，因此我國今后塑料模具的 發(fā)展必將大于模具工業(yè)總體發(fā)展速度。塑料模具生產企業(yè)在向著規(guī)?；同F代化發(fā)展的同時，“小而專”、“小而精” 仍舊是一個必然的發(fā)展趨勢。從技術上來說，為了滿足用戶對模具制造的“交貨期短”、“精度高”、“質量好”、“價格低”的要求，以下的發(fā)展趨勢也較為明顯。一方面發(fā)展專業(yè)模具廠的技術優(yōu)勢，使之進一步提高對某一類模具的設計制造水平；另一方面要不斷采用新技術、新工藝，提高模具產品的技術含量。要提高我國的模具技術水平，必須在以下方面加大努力：21、開發(fā)精密、大型、復雜、長壽命的模具，實現模具國產化；2、.加速模具標準化、專業(yè)化、商品化生產；3、大力發(fā)展 CADCAMCAE、RPM 等先進模具設計和制造技術；4、加大人才培養(yǎng)的力度，使他們盡快掌握模具設計和制造中的先進技術。1.3 本課題應達到的要求模具畢業(yè)設計是模具專業(yè)最為重要的環(huán)節(jié)之一，同時它也是最后的一個關鍵教學環(huán)節(jié)。它是由學生過渡到生產的一步，由學校走向工廠的橋梁。是我們第一次系統地把所學理論應用在實際生產。通過此次的畢業(yè)設計制造的各個環(huán)節(jié)有了更加深入明確的了解從而培養(yǎng)和提高設計的能力。畢業(yè)設計的目的有兩個，第一個目的是讓我們掌握模具設計的基本技能，如繪圖，計算，查閱設計資料和手冊。熟悉國標和各種標準的能力，能夠熟練運用三維軟件進行繪圖。第二個目的是了解和掌握模具設計與制造的工藝，從而獨立的設計一般的塑料模具，為走出學校走向社會打下基礎。本人設計的這副模具是塑料成型模具，塑料電器盒后蓋塑料模具設計，這是一種方形狀的塑料外殼。在設計過程中我是按照循序漸進的方法，嚴格按照設計要求去做，力求數據準確，結構合理，在保證合乎塑料件要求的同時，力求結構簡單。但是由于本人的實踐經驗不足，因此考慮的問題可能有些地方不是很全面，設計中難免會出現錯誤，還望各位老師和同學指正。在此，我在這里衷心的感謝導師對我的指導和同學對我的幫助。第 2 章 塑件工藝件設計分析2.1 概述3此章將會對塑件的工藝設計進行分析，確定此論文題目電器盒后蓋的材料及其收縮率和密度等特性。然后通過體積計算確定型腔的數量及排列，并由此選擇相對應的注塑機的型號和模架。2.2 塑件分析圖 2.1 為制品的三維立體圖。該產品精度及表面粗糙度要求很高,零件是屬于方形殼體，零件的體積不大?？紤]到注射填充和模具的大小。采用一模兩腔結構。圖 2.1 制品的三維立體圖2.3 塑件材料的確定2.3.1 塑件材料的選擇考慮到電器盒后蓋的工作環(huán)境，由于是日常用品必須是無毒，無臭，無味的材料制成。，經常用手觸摸，必須耐酸、化學穩(wěn)定性要好；抗拉強度、硬度、耐磨性要突出，綜合機械性能要好。具備這些條件的塑料一般首選：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（英文名稱:Acrylonitrile Butadiene Styrene ，簡稱：ABS）。2.4 塑件材料的各項性能2.4.1 主要特性（1）綜合力學性能好,抗沖擊強度高,耐化學穩(wěn)定性強,而且電性能非常優(yōu)越。（2）與有機玻璃的熔接性良好，可表面鍍鉻,以及噴漆處理。（3）高抗沖、高耐熱、高阻燃、高增強、高透明。（4）流動性比 HIPS 差一點，比 PMMA、PC 等好，柔韌性好。 42.4.2 技術指標表 2-1 ABS 的技術指標見下2 密度 3/()kgdm1.021.16 比體積 31/()vdmkg0.860.98吸水率 2410pc0.20.4 收縮率 s 0.40.7熔點 tC130160 硬度 HB 9.7R121抗拉屈服強度 bMPa50拉伸彈性模量 1EMPa31.80體積電阻率 ()Vcm16.90彎曲強度 w800.46MP 90108 無缺口 261熱變形溫度t/c 0.185MP 83103沖擊韌度 2()nkJm2k缺口 112.4.3 制件壁厚零件的壁厚為 2mm（ABS 的推薦小型塑件壁厚：8mm 和最小壁厚參考值0.80mm3）。2.4.4 精度電器盒后蓋上蓋的尺寸精度：根據“塑件精度等級的選用（SJ1372-1978）”，選擇建議采用的精度等級為 ABS 一般精度5 級。2.4.5 尺寸公差電器盒后蓋上蓋的尺寸公差：根據“塑件的尺寸公差（SJ1372-1978）”2.4.6 塑件的成型工藝性能介紹表 2-2 ABS 的注射工藝參數注射機類型 螺桿式 螺桿轉速 30 60r/min噴嘴形式 直通式噴嘴 噴嘴溫度 180190模具溫度 50 70 注射壓力 60 100Mpa5保壓壓力 5 10 Mpa 冷卻時間 5 15s周期 15 30s后處理方法 紅外線烘箱溫度 70時間 0.3 1h備注 原材料應預干燥 0.5h 以上2.5 體積計算確定型腔數量及型腔布局2.5.1 體積根據 UG 對零件的分析可得制件的體積圖 2.6 體積計算2.5.2 質量根據 UG 的分析可得：體積 =3.9cm并由已知 密度 = 1.05000000 g/cm 可得：質量 = 4.095 g考慮到 ABS 的材料性質（成型周期較短）、塑件的尺寸精度、每個塑件的成型壓力、生產效率和生產成本等各因素，將模具的型腔定為：一模 2 腔。2.5.3 型腔布局由于零件比較簡單，塑件可以分布在模具中心的四周，這樣也保證了澆注系統的平衡，下圖為型腔的分布圖：6圖 2.8 型腔分布圖2.6 塑件的脫模斜度2.6.1 脫模斜度的意義和影響塑件在冷卻后會產生收縮，會有包緊力作用在凸?；蛘叱尚偷男托旧?；或者粘附作用，塑件緊貼在凹模型腔內。為了便于脫模，防止塑件表面在脫模時刮傷、擦毛等，在設計時塑件表面沿脫模方向應該具有合理的脫模斜度。2.6.2 脫模斜度的確定根據“塑件常用的脫模斜度 4”中推薦 ABS 材料的脫模斜度為：凹模（型腔） 2545 凸模（型芯） 2045 本設計中是由圓形的球體組成，模具的脫模斜度不用進行設置，能保證正常的脫模斜度要求2.7 注塑設備的選擇及其主要參數2.7.1 注塑設備的型號選取根據以上分析、計算，查塑料成型工藝與模具設計表 2-20 初選注射機：XS-Z-60。注射機 SX-Z-60 參數：表 2.1 SX-Z-60 注塑機主要參數表7SX-Z-60 注塑機主要參數名稱 數值 單位型號 SX-Z-60注射量 (最大) 60 cm螺桿（柱塞）直徑 （38） mm注射壓力 122 MPa注射行程 130 mm注射時間 1.2 s注塑方式 柱塞式合模力 500 KN最大成型面積 130 cm模板行程 180 mm最大 300 mm模具高度最小 70 mm模板尺寸 330440 mm柱桿空間 190300 mm合模方式 肘桿功率 6.3 Kw機器重量 1.2 t2.8 注塑機重要參數的校核初選完注塑機的型號以后要對注塑機的各項重要參數進行校核，比較實際需求是否能滿足注塑機的重要參數。2.8.1 注塑容量的校核標準注射機的標準規(guī)定：注塑容量是以注塑低 ABS 時對空注塑的條件下，注塑機螺桿或柱塞做一次最大行程的過程中能達到的最大容量。注射量的大小是選擇注塑機的一個重要參數。它反應了注塑機的注塑能力，意味著注塑機能注射成型多大體積的注塑制品。在以容量計算，進行校核時，必須使在一個注塑周期內所需的注塑塑料熔體的容量在標準注塑機額定的注射量的 80%以內，就是：V 塑0.8V 注 （2.1）式中 V 塑 即注塑機的最大注射容量，cm3；V 注 即產品塑件與澆注系統的體積的總和,cm3；0.8 為最大注塑容量的利用系數。本設計中，注射量校核如下：8由 UG 的分析測量體積可得：V 模3.9cm3, V 澆10cm3 （2.2）V 塑2*V 模澆=7.8+1017.8cm3最后得出 V 澆V 塑/0.8=17.8/0.822.25cm3 ；選定的注塑機容量為 60cm3，所以注塑機的注射容量符合標準要求。2.8.2 注射壓力的校核在本次設計中，參考了制品的材料低 ABS 的材料特性，以及給定的推薦壓力，最終確定制品所需的注塑壓力為 80MPa，而注塑機的注射壓力能達到 122MPa，這肯定了注塑機的注塑機的壓力符合標準要求。2.8.3 鎖模力的校核鎖模力為注塑機鎖模裝置用來夾緊模具的力。鎖模力過小會在產品塑件成型發(fā)生飛邊跑料的現象。FpA/1000 （2.3）式中：F 為鎖模力 ,KN；P 為型腔壓力， MPa；A 為塑件及澆注系統在分型面上的投影面積， mm2。已知參考的低 ABS 的型腔壓力為 2530MPa。確定型腔壓力 25MPa。澆注系統的投影面積與產品的投影面積可以通過 UG 中的分析得出，A=2339.0341。由于澆注系統的投影較為分散，即定為一倍的單個制品的陰影面積。9圖 2.9 截面面積分析圖鎖模力即為 F=pA=252339.0341=58.5KN。而注塑機的鎖模力為 500KN 遠大于計算所得的脹模力所以注塑機的鎖模力符合標準要求。2.8.4 開模行程的校核模具開模后為了便于取出制件，要求有足夠的開模距離，所謂開模行程是指模具開合過程中動模固定板的移動距離。注塑機的開模行程是有限的，設計模具必須校核所選注射機的開模行程，以便與模具的開模距離相適應。對于臥式注射機，其開模行程與模具厚度有關，對于多分型面注射模應有： mHS10521max+=式中 -推出距離-包括澆注系統凝料在內的塑件高度2=（水口料的長度+2030 ）總的開模距離需要 H=130+80+10=220mm 以上經計算，符合要要求。2.9 模架的選擇根據型腔排列的方式和型腔的大小以及考慮10根據對塑件的綜合分析，確定該模具是單分型面的模具，由 GB/T12556.1-12556.2-1990塑料注射模中小型模架可選擇 CI 型的模架，其基本結構如下：2.10 本章小結此章對產品塑件的工藝設計進行了分析，確定了塑件產品的材料及其特性。然后通過計算確定了型腔的數量與排列方式，并由此選擇相對應的注塑機型號和模架類型型號，最終通過計算驗證初步的選擇滿足了實際的情況。11第 3 章 分型面的設計3.1 概述將模具適當地分成兩個或幾個可以分離的主要部分，它們的接觸表面分開時能夠取出塑件及澆注系統凝料,它是決定模具結構的重要因素，每個塑件的分型面可能只有一種選擇，也可能有幾種選擇。合理地選擇分型面是使塑件能完好的成型的先決條件。3.2 分型面的選擇分型面的形式參見模具設計與制造簡明手冊圖 2-40，其選擇示例見模具設計與制造簡明手冊表 2-47。如何確定分型面，需要考慮的因素比較復雜。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統設計、塑件的結構工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時應綜合分析比較，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。選擇分型面時一般應遵循以下幾項原則：（1）分型面不僅應選擇在對制品外觀沒有影響的位置，而且還必須考慮如何能比較方便地清除分型面產生地溢料飛邊。同時，還應避免分型而產生飛邊；（2）分型面的選擇應有利于脫模，否則，模具結構便會變得比較復雜。通常，分型面的選擇應盡可能使制品在開模后滯留在動模一側；（3）分型面不影響制品的形狀和尺寸精度; （4）分型面應盡量與最后填充的型腔表面重合，以利于排氣；（5）選擇分型面是，應盡量減少脫模斜度給制品大小端尺寸帶來的差異；（6）分型面應便于模具加工;（7）選擇分型面時，應盡量減少制品在分型面上的投影面積，以防止面積過大，造成鎖模困難，產生嚴重的溢料。其中最重要的是第 5）和第 2）、第 6）點。為了便于模具加工制造，應盡是選擇平直分型面工易于加工的分型面?？紤]到零件的形狀，分型面設計在最大輪廓面，具體由圖所示：12圖 3.1 上下分模示意圖3.4 本章小結本章對本設計的模具分型面：上下分型面，前后分型面，內部的分型面進行了設計分析，最終確定了最理想的方案。并在圖上給出參考的指示。13第 4 章 澆注系統澆注系統：從注塑機噴嘴進入模具開始，到型腔入口之間的流道。多模腔的模具的澆注系統由主流道、分流道、澆口、冷料穴等組成。本章會對此次設計的澆注系統進行分析并選出最適合的方案。4.1 主流道設計主流道是一端與注射機噴嘴相接觸，另一端與分流道相連的一段帶有錐度的流動通道。主流道小端入口處與注射機噴嘴反復接觸，屬易損件，對材料要求較嚴，因而模具主流道部分常設計成可拆卸更換的主流道襯套形式，俗稱澆口套，以便有效的選用優(yōu)質鋼材單獨進行加工和熱處理。主流道參數如表 4-1 所示： 表 4-1 主流道主要參數參數 參數值錐角 =2內表面粗糙度 Ra=0.63 m小端直徑 D=d+(0.51)mm=5.5半徑 R =R +(12)mm=2021材料 T8A定圈也是標準件，外徑為 150mm，內徑 130mm。通過兩個 M8 螺絲固定定位環(huán)，具體如下圖：14圖 4.2 澆口套與定位環(huán)4.2 分流道的設計4.2.1 分流道的布局分流道橫截面形狀有很多種：圓形、梯形、六邊形、圓角梯形、等。在各種截面中，圓形截面是使用最為廣泛的，由于本零件體積比較大，為了注射填充飽滿，設計采用直接交口，無需設計分流道4.3 澆口的設計澆口是連接分流道和型腔之間的通道。它的位置、形狀和尺寸對產品塑件的成型有較大的影響。它的設計包括了形狀、尺寸的確定和位置的選擇。本次設計中采用了一模兩腔的結構設計，又因為材料的特性，經過各種分析比較，采用側澆口。圖 4.5 澆口流道4.4 本章小結本章對設計中的澆注系統進行了設計，對主流道，分流道，澆口等進行了計算驗證。15第 5 章 模具成型零部件的設計模具中，決定產品塑件幾何形狀與尺寸的零部件成為成型零部件，主要包括凸模，凹模，鑲塊，成型桿，成型環(huán)等等。5.1 型腔的設計凹模用于成型塑件的外表面，又稱為陰模、型腔。按其結構的不同可分為整體式、整體嵌入式、局部鑲嵌式和四壁鑲嵌式 5 種?？傮w上說，整體是強度、剛度好，但不適于復雜的型腔。鑲嵌式采用組合的模具結構，是復雜型腔加工相對容易，可避免采用同一材料，可利用拼接間隙排氣，但剛度較差易于在塑件表面留下鑲嵌塊的拼接痕跡，模具結構相對于型芯結構簡單，模具不大，為了提高強度，采用整體式。如圖圖 5.1 型腔設置示意圖5.2 型芯的設計型芯是用成型塑料內表面的零件。二者并沒有嚴格的區(qū)分，由于該模具結構在型芯上復雜，又屬于小型模具，內表面又要求不高所以凹模也采用整體式。16圖 5.2 型芯設置示意圖5.3 成型零部件工作尺寸的計算塑件經成型后所獲得的制品從熱模具中取出后，因冷卻及其它原因會引起尺寸減小或體積縮小，收縮性是每種塑料都具有的固有特性之一，選定 ABS 材料的平均收縮率為 0.3%，剛計算模具成型零部件工作尺寸的公式為：BA03.式中 A 模具成型零部件在常溫下的尺寸B 塑件在常溫下實際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 IT48 級作為模具制造公差。在此取 IT5 級，型芯工作尺寸公差取 IT5 級。模具型腔的小尺寸為基本尺寸，偏差為正值；模具型芯的最大尺寸為基本尺寸，偏差為負值，中心距偏差為雙向對稱分布。所以型腔尺寸如下：L1=75(1+0.003)-(3/4)0.86 =74.58386.029.0L2=54.71(1+0.003)-(3/4)0.74 =54.3174. 5.017型腔深度的尺寸計算：h =h (1+k)-(2/3) （5.7）凹 塑 3式中： h 模/型腔高度尺寸(mm)；凹h 為塑件內形深度基本尺寸(mm),即塑件的實際內形深度尺寸；塑s 、K 含義如（1）式中。H1=10(1+0.003)-(2/3)0.28 =9.84328.009.H2=5(1+0.003)-(2/3)0.24 =4.86 4. 8.02）凸模的外形尺寸計算： L 凸 =L (1+k)+(3/4) （5.8）塑 3式中： L 凸 模/型芯外形尺寸(mm)； L 為塑件內形基本尺寸(mm),即塑件的實際內形尺寸；塑s 、k 含義如（1）式中。所以型芯的尺寸如下：L1=75（1+0.003）+（3/4）0.86 =75.88386.0029.L2=18（1+0.003）+（3/4）0.38 =18.34 . 13.0型芯的深度尺寸計算：H 凸 =h (1+k)+ (2/3) （5.9）塑 3式中： h 凸 為凸模/型芯高度尺寸(mm)；h 為塑件內形深度基本尺寸(mm),即塑件的實際內形深度尺寸；塑s 、k 含義如（1）式中兩個型芯的高度分別為： H1=9（1+0.003 ）+（2/3）0.28 =9.22328.009.H2=1（1+0.003）+ （2/3）0.20 =1.13.07.18第 6 章 頂出脫模機構的設計6.1 概述本設計中，頂出系統采用頂桿頂出機構，產品塑件包覆的型芯分為兩個部分：型芯內部作為頂桿，用于頂出塑件，使塑件脫出型芯外部表面；型芯外部固定于定模模板之上。6.2 頂桿頂出機構本設計中的頂桿采用圓柱型頂桿，也就是型芯的內部。為了使頂桿能較好的將塑件推出，且又要有成型面的要求(在塑件內部有突出部分，頂桿上部中央需凹陷一個圓形球面) ，需要有較大截面積和一定的形狀，要另外對頂桿進行精加工。其結構和位置如下圖所示圖 6.1 頂桿示意圖6.3 推板頂出機構19在動模一側設置推板，來放置推桿使推桿推出塑件進行脫模。推板一側還需設置四個與動模和定模的分型面接觸的導柱來限位。6.4 模架的設計模架技術的標準，是指在模具設計中和制造中所應遵循的技術規(guī)范、基準、和準則。它具有以下定義：1. 減少了模具設計者的重復性工作；2. 改變了模具制造行業(yè)“大而全，小而全”的生產局面，轉為專業(yè)生產；3. 模具的標準化是采用 CAD/CAM 技術的先決條件；4. 有利于模具技術的國際交流和模具出口。根據實用模具設計與制造手冊表 2-86 的注射模模體組合形式而選模架，它適應于單分型面的模具的推件板的推出機構 13。模寬 B1=250mm，模長 L=300mm；模板 A=60mm，材料 45 鋼；模板 B=60mm，材料 45 鋼；墊塊 C=80mm，材料 45 鋼； 模架的總高度計算得：H=401經校核模具的強度和剛度都是足夠的，且模架的大小也適中，經核算選用該模架是較為合理的。6.6 本章小結本章對頂出脫模機構進行了設計。對模架介紹并計算出各板的厚度。20第 7 章 冷卻系統的設計溫度對產品塑件的影響：變形，尺寸精度，力學性能，表面質量。模具溫度調節(jié)系統應該包括：加熱系統與冷卻系統兩個方面，要根據塑料的品種，產品塑件的結構形狀，尺寸，生產效率和成型工藝對模具的要求來確定對模具加熱還是冷卻。模具冷卻系統的冷卻方法一般是：在型腔，型芯或滑塊等部位合理的設置冷卻水道，并通過調節(jié)冷卻水流量和流速來控制模具溫度。模具冷卻的主要目的是為了：提高塑件質量和縮短成型周期。通過比較最終確定本次設計的冷卻系統采用循環(huán)水冷卻方法。7.1 冷卻管道的工藝計算計冷卻系統的目的在于維持模具適當而有效率的冷卻。冷卻孔道應使用標準尺寸，以方便加工與組裝。設計冷卻系統時，模具設計者必須根據塑件的壁厚與體積決定下列設計參數： 冷卻孔道的位置與尺寸、孔道的長度、孔道的種類、孔道的配置與連接、以及冷卻劑的流動速率與熱傳性質。求塑件在固化時每小時釋放的熱量 Q塑件的產量為 hkgtmW/053.8.1625.查表 104 得 ABS 的單位熱流量 lJ/3所以 hKQ/26.105.1)2530(178.40.6)(60321 McMqv= 38.min/冷卻管路的位置與尺寸21塑件壁厚應該盡可能維持均勻。冷卻孔道最好設置是在凸模塊與凹模塊內，本零件的成型部分在滑塊處，所以在其位置設置通常，鋼模的冷卻孔道與模具表面、模穴或模心的距離應維持為冷卻孔道直徑的12 倍，冷卻孔道之間的間距應維持 35 倍直徑。冷卻孔道直徑通常為 612 mm（7/169/16 英吋），在此取 6mm。 7.2 冷卻水道的結構設計冷卻水管道分布在型腔和型芯上，直徑為 6mm。動模板的一端用短膠管聯通，另一端的兩個孔分別接進水孔和出水孔。圖 7.1 冷卻水管的設計圖22第 8 章 導柱導向機構的設計導柱導向機構是保證動定?；蛏舷履：夏r，正確定位和導向的零件。8.1 導柱導向機構的作用1、 定位件用：模具閉合后。2、 保證動定模和推板或上下模位置正確。3、 保證型腔的形狀和尺寸精確。4、 在模具的裝配過程中也起定位作用。5、 便于裝配和調整。6、 導向作用：合模時，首先是導向零件接觸，引導動定?；蛏舷履蚀_閉合，避免型芯先進入型腔造成成型零件損壞。7、 承受一定的側向壓力。8.2 導柱導套的選擇導柱導套結約形式及尺寸圖 8-1 其材料采用 T8A 鋼經滲碳淬火處理，硬度為 5055HRC。導柱、導套固定部分表面粗糙度 Ra 為 08m，導向部分表面粗糙度 Ra 為 0.80.4m。具體尺寸如上圖所示。導柱、導套用 H7/