1、湖南网络工程职业学院05 级模具二班 1前言全套 CAD 图纸，联系 153893706光阴似梭，大学三年的学习一晃而过，为具体的检验这三年来的学习效果，综合检测理论在实际应用中的能力，除了平时的考试、实验测试外，更重要的是理论联系实际，让我们走向社会之前完成一次综合性设计。即本次设计的课题是骨架（SMBS-04）的注射模设计,是对以前所学课程的一个总结。本次毕业设计课题来源于生活，应用广泛，但成型难度大，模具结构较为复杂，对模具工作人员是一个很好的考验。它能加强对塑料模具成型原理的理解，同时锻炼对塑料成型模具的设计和制造能力。在此次设计中，主要用到所学的注射模设计，以及机械设计等方面的知识。
2、着重说明了一副注射模的一般流程，即注射成型的分析、注射机的选择及相关参数的校核、模具的结构设计、注射模具设计的有关计算、模具总体尺寸的确定与结构草图的绘制、模具结构总装图和零件工作图的绘制、全面审核投产制造等。其中模具结构的设计既是重点又是难点，主要包括成型位置的及分型面的选择，模具型腔数的确定及型腔的排列和流道布局和浇口位置的选择，模具工作零件的结构设计，推出机构的设计，拉料杆的形式选择，排气方式设计等。通过本次毕业设计，使我更加了解模具设计的含义，以及懂得如何查阅相关资料和怎样解决在实际工作中遇到的实际问题，这为我以后从事模具职业打下了良好的基础。本次毕业设计得到了广大老师和同学的帮助，特
3、别是周华健老师和屠冬青老师的悉心指导，在此表示感谢！由于实践经验的缺乏，且水平有限，时间仓促。设计过程中难免有错误和欠妥之处，恳请各位老师和同学批评指正。湖南网络工程职业学院05 级模具二班 2目 录前言绪论-1第一章 设计任务书-4第二章 塑件分析-5一、 塑件工艺性-5二、 塑件结构分析6 第三章 塑料材料的成型特性与工艺参数-7第四章 成型设备的选择9一、 初选注射机-9二、 型腔数量的确定-湖南网络工程职业学院05 级模具二班 310 第五章 浇注系统的设计和排溢系统的设计-11一、 塑料制件在模具中的位置-11二、 浇注系统的设计 -12三、 排溢系统的设计-14第六章 成型零部件的
4、设计与计算-15一、 成型零件的结构设计-15二、 成型零件工作尺寸的计算-15三、 模架的选取-18第七章 脱模机构的设计-19一、 脱模力的计算-湖南网络工程职业学院05 级模具二班 419二、 推出机构的设计-19第八章 合模导向机构的设计-21一、 导柱-21二、 导套21第九章 镶块的精定位设计22第十章 温度调节系统的设计与计算22一、 冷却的计算22二、 冷却系统的设计原则与常见冷却系统的机构 23第十一章 注射机参数的校核23一、 注射量的校核湖南网络工程职业学院05 级模具二班 523二、 注射压力的校核-23三、 模具与注射机安装部分的相关尺寸 23四、 行程的校核-24五
5、、 顶出装置的校核25参考文献-26关键词：注射模、凸模、凹模、斜滑块。Key words: injection mould、punch、matrix、angled-lift splits 湖南网络工程职业学院05 级模具二班 6绪论我国塑料模具工业的发展现状及特点 我国塑料模工业从起步到现在，历经半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产 48 英寸大屏幕彩电塑壳注射模具、6.5Kg 大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具，精密塑料模具方面，已能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。如天津津荣天和机电有限公司和烟台北极星.K模
6、具有限公司制造多腔 VCD 和 DVD 齿轮模具，所生 产的这类齿轮塑件的尺寸精度、同轴度、跳动等要求都达到了国外同 类产品的水平，而且 还采用最新的 齿轮设计软件，纠正了由于成型收缩造成齿形误差，达到了 标准渐开线齿形要求。 还 能生产厚度仅为 0.08mm 的一模两腔的航空杯模具和难度较高的塑料门窗挤出模等等。注塑模型腔制造精度可达0.02mm0.05mm，表面粗糙度 Ra0.2m，模具质量、寿命明显提高了，非淬火钢模寿命可达1030 万次，淬火钢模达 50 1000 万次，交 货期较以前缩 短，但和国外相比仍有较大差距。成型工艺方面，多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱
7、模机构的创新方面也取得较大进展。气体 辅助注射成型技术的使用更 趋成熟，如青 岛海信模具有限公司、天津通信广播公司模具厂等厂家成功地在 2934 英寸电视机外壳以及一些厚壁零件的模具上运用气辅技术，一些厂家还 使用了 C-MOLD 气辅软件，取得较好的效果。如上海新普雷斯等公司就能为用户提供气辅成型设备及技术。热流道模具开始推广，有的厂采用率达 20%以上，一般采用内热式或外热式 热流道装置，少数 单位采用具有世界先 进水平的高难度针阀式热流道模具。但总体上热流道的采用率达不到 10%，与国外的 50%80%相比，差距较大。 在制造技术方面，CAD/CAM/CAE 技术的应用水平上了一个新台阶
8、，以生 产家用电器的企业为代表，陆续引进了相当数量的 CAD/CAM 系统，如美国 EDS 的 UG、美国Parametric Technology 公司的 Pro/Emgineer、美国 CV 公司的 CADS5、英国 Deltacam 公司的 DOCT5、日本 HZS 公司的 CRADE、以色列公司的 Cimatron、美国 AC-Tech 公司的 C-Mold 及澳大利亚 Moldflow 公司的 MPA 塑模分析软件等等。这些系统和软件的引进， 虽花费了大量资金，但在我国模具行 业中， 实现了 CAD/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
9、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。近年来，我国自主开发的塑料模 CAD/CAM 系统有了很大 发展，主要有北航华正软件工湖南网络工程职业学院05 级模具二班 7程研究所开发的 CAXA 系统、华中理工大学开发的注塑模 HSC5.0 系统及 CAE 软件等，这些软件具有适应国内模具的具体情况、能在微机上应用且价格低等特点，为进一步普及模具 CAD/CAM 技术创造了良好条件。近年来，国内已较广泛地采用一些新的塑料模具 钢，如：P20，3Gr2Mo、PMS、SM、SM等，对模具的质量和使用寿命有着直接的重大影响，但总体使用量仍较少。塑料模具标 准模架、 标准
10、推杆和弹簧等越来越广泛得到 应用，并且出现了一些国产的商品化的热流道系统元件。但目前我国模具 标 准化程度的商品化程度一般在 30%以下，和国外先进工业国家已达到 70%80%相比，仍有差距。据有关方面预测，模具市场的 总体趋势是平稳向上的，在未来的模具市场中，塑料模具发展速度将高于其它模具，在模具行业中的比例将逐步提高。随着塑料工业的不断发展，对塑料模具提出越来越高的要求是正常的，因此，精密、大型、复杂、 长寿命塑料模具的发展将高于总量发展速度。同时，由于近年来进口模具中，精密、大型、复杂、长寿命模具占多数，所以，从减少进口、提高国产化率角度出发，这类高档模具在市场上的份额也将逐步增大。建筑
11、业的快速发展，使各种异型材 挤出模具、 PVC 塑料管材接 头模具成为模具市场新的经济增长点，高速公路的迅速发展，对汽车轮胎也提出了更高要求，因此子午线橡胶轮胎模具，特别是活络模的发展也将高于总平均水平；以塑代木，以塑代金属使塑料模具在汽 车、摩托车工业中的需求量巨大；家用电器行业在“十五”期间将有较大发展，特别是电冰箱、空调器和微波炉等的零配件的塑料模需求很大；而电子及通讯产品方面，除了彩电等音像产品外，笔记本电脑和网机顶盒将有较大发展， 这些都是塑料模具市 场的增长点。二、我国塑料模具工业 和今后的主要发展方向(1)提高大型、精密、复杂、 长寿命模具的设计水平及比例。这是由于塑料模成型的制
12、品日渐大型化、复杂化和高精度要求以及因高生 产率要求而发 展的一模多腔所致。 (2)在塑料模 设计制造中全面推广应用 CAD/CAM/CAE 技术。 CAD/CAM 技术已发展成为一项比较成熟的共性技术，近年来模具 CAD/CAM 技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度，为 其进一步普及创造良好的条件；基于网 络的 CAD/CAM/CAE一体化系统结构初见端倪，其将解决 传统混合型 CAD/CAM 系统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题；CAD/CAM 软件的智能化程度将逐步提高；塑料制件及模具的 3D 设计与成型过程的 3D 分析将在我国塑料模具工 业中发挥越来越重要的作
13、用。 (3)推广应用 热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术。采用 热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度 节省塑料制件的原材料和 节约能源，所以广泛 应湖南网络工程职业学院05 级模具二班 8用这项技术是塑料模具的一大变革。制 订热流道元器件的国家 标准， 积极生产价廉高质量的元器件，是发展热流道模具的关 键。气体 辅助注射成型可在保 证产品质量的前提下，大幅度降低成本。目前在汽车和家电 行业中正逐步推广使用。气体辅助注射成型比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制，而且常用于较复 杂的大型制品，模具 设计和控制的难度较大，因此，开发气体辅助成型流动分析软件，
14、显得十分重要。另一方面为了确保塑料件精度，继续研究开发高压注射成型工 艺与模具也非常重要。(4)开发新的成型工 艺和快速经济模具。以适 应多品种、少批量的生产方式。(5)提高塑料模 标准化水平和标准件的使用率。我国模具标准件水平和模具标准化程度仍较低，与国外差距甚大，在一定程度上制约着我国模具工业的发展，为提高模具质量和降低模具制造成本，模具标准件的 应用要大力推广。 为此，首先要制订统一的国家标准，并严格按标准生产；其次要逐步形成规模生产，提高商品化程度、提高标准件质量、降低成本；再次是要进一步增加标准件的规格品种。 (6)应用优质 材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量显得十分必要
15、。 (7)研究和应 用模具的高速测量技术与逆向工程。采用三坐标测量仪或三坐标扫描仪实现逆向工程是塑料模 CAD/CAM 的关键技术之一。研究和应用多样、调整、廉价的 检测设备是实现逆向工程的必要前提。三、设计在学习模具中的作用通过对模具专业的学习，掌握了常用材料在各种成型 过程中对模具的工艺要求，各种模具的结构特点及设计计算的方法，以达到能 够独立设计 一般模具的要求。在模具制造方面，掌握一般机械加工的知识，金属材料的 选择和热处理，了解模具结构的特点，根据不同情况选用模具加工新工艺。毕业设计能够对以上各方面的要求加以灵活运用，综 合检验大学期间所学的知识。第一章 设计任务书此塑件为骨架（SM
16、BS-04），采用 ABS 材料，小批量生产，塑件的外表面无特别要求。 湖南网络工程职业学院05 级模具二班 9本次毕业设计的工作量较大，主要包括模具 结构的设计、模具结构总装图的绘制等，所以历时较长，要求完成以下任 务：1 根据尺寸分析零件工艺性；2 设计骨架的注射模，完成模具装配图一张， 产品图 一张，型芯镶块、型腔的零件图各一张，非标准零件图一套。3 编制改模具非标准零件加工工艺过程卡：1) 编制改模具所有非标准零件加工工艺过程卡；2) 编制一个工作零件（成形零件）机械加工主要工序的工序卡。4 编写设计说明书。 第二章 塑件分析本塑件为骨架.主要形状为长方体的壳类零件,零件形状如产品图所
17、示,具体尺寸请看产品图纸。湖南网络工程职业学院05 级模具二班 10塑件的工艺性1) 尺寸精度 塑件的尺寸精度是指所获得的塑件尺寸与产品图中尺寸的符合程度，即所或塑件尺寸的准确度。一般塑件的尺寸精度是根据使用要求确定的，但还必须充分考虑塑料的性能及成型工艺特点，过高的精度要求是不恰当的。因此，要合理地选择塑件精度，在满足使用要求的前提下尽可能选用低精度等级。塑件的尺寸精度主要决定于塑料收缩率的波动，而本塑件的结构简单无配合精度，由于所用材料为 ABS 所以确定其采用一般精度，为 MT3 级精度，无公差 值者，按 MT5级精度取值。其主要尺寸公差 标注如下（单位均为 mm）。塑件定位尺寸：10+
18、 -0.14、13+-0.0.16 。2）表面粗糙度 塑件的表面粗糙度，除了在成型时从工艺上尽可能避免冷疤、波纹等庛点外，主要由模具成型零件的表面粗糙度决定。由于本塑件的外观要求不高，所以表面粗糙度要求低,一般模具的表面粗糙度要比塑件的要求高 12 级.所以依据塑料成型工艺与模具设计中表 3-3 可知，塑件的表面粗糙度在 1.63.2 之间， 选取 3.2。aR3）形状 湖南网络工程职业学院05 级模具二班 11塑件在满足功能的要求下，其内外表面应尽可能保证有利于成型，以简化模具结构，降低成本，提高生产率和保证 塑件的质量。由于此塑件的外表面要求不高、塑件 结构简单，可以把浇口设在上表面。4）
19、壁厚 本塑件为薄壁小型零件。5）脱模斜度 为了便于塑件脱模，以防脱模 时擦伤塑件表面，与脱模方向平行的塑件表面一般应具有合理的脱模斜度。脱模斜度的大小主要取决于塑料的收缩率、塑件的形状和壁厚以及塑件的部位等因素，收缩率大的塑料取 较大的脱模斜度。由于塑件在冷却收缩时，会使它包 紧在模具型芯或者型腔中的凸起部分。因此为了便于从塑件中抽出型芯或者从型腔中脱出塑件，防止脱模时拉住塑件，而又因 为本塑件是一个壳类零件，如不设适当的斜度将比 较难脱模。因此根据塑料成型工艺与模具设计中表 3-7 中查得：型腔的脱模斜度 选 40120；型芯选 351 。所以 选取 1o。二、塑件结构分析由于所选的材料为
20、ABS。塑件成型性较好，它的流 动性好，收缩率小，加上塑件的表面质量要不高、尺寸精度要求的 问题，故适合采用点 浇口。由于模具的结构简单，考虑本塑件 为小批量生产、注射机的各项规格、工作性能、制品的精度要求、模具制造费用、生产效率等，采用一模二腔模具。第三章 材料的成型特性与工艺参数本塑件材料为丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物，俗称 为 ABS。英文名称 为 Acrylonitrile-butadiene-styrene。 1. 主要用途 ABS 是一种 综 合性能优良的在工程中广泛应用的新型塑料。在机械工业上用来制湖南网络工程职业学院05 级模具二班 12造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管道、电机壳、仪
21、表壳、仪表盘、水箱外壳、蓄电池槽、冷藏库和冰箱衬里等。汽车工业 上用 ABS 制造汽车挡泥板、扶手、热空气调节管、加热器等，还有用 ABS 夹层板制小轿车车身。 ABS 还可以用来制作水表壳、纺织器材、电器零件、文教体育用品、玩具、电子琴及收录机壳体、食品包装器、农药喷雾器及家具等。2. 基本特性 ABS 是由丙 烯腈、丁二烯、苯乙 烯共聚而成的非结晶型的高聚物。这三种组分各自的特性，使 ABS 具有良好的综合力学性能。ABS 呈浅象牙色或白色，不透明，无嗅，无味，能缓慢燃烧 。密度 为1.021.05g/cm 3，ABS（抗冲）收缩率为 0.30.8% ，ABS（耐 热）收缩率为 0.30.
22、8% 。它既有聚苯乙烯的光泽和成型加工性能，有具有聚本烯腈的 刚性、耐曲性和 优良的机械强度，同时和发挥了橡胶组分所具有的 优良的抗冲击强度，ABS 有坚韧、硬质、刚性的特征。电性能良好，耐药品、耐磨、耐油性、耐水性、化学稳定性，水、无机盐、碱、酸 类对 ABS 几乎无影响，在酮、醛 、酯、 氯代烃中会溶解或形成乳浊液，不溶于大部分醇类及烃类溶剂，但与烃长期接触会 软化溶胀。尺寸 稳定，易着色。ABS 塑料表面受冰酸醋、植物油等化学药品的侵蚀会引起应力开裂。易于成型加工。其缺点是赖热性不高，连续工作温度为 70C 左右，热变形温度约为 93C 左右。耐气候性差，在紫外线作用下易变硬发脆。3.
23、成型特点 ABS 材料具有吸湿性，要求在加工前进行干燥处理，建 议干燥条件：8090C 温度下至少干燥 2 小时。材料湿度 应保证小于 0.1。ABS 在升温时粘度增高，所以成型压力较高，故塑件上的脱模斜度宜稍大；ABS 易产生熔接痕，模具设计时应尽量减小浇注系统对料流的阻力；ABS 在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度对收缩率影响极小。要求塑件精度高时，模具温度可控制在 5060C，要求塑件光泽和耐热时，应控制在6080C。4. ABS 注射参数根据模具设计指导表 6-5 查得：注射类型：螺杆式螺杆转速：3060r/min湖南网络工程职业学院05 级模具二班 13喷嘴类型：形式 直通式；温度
24、180190C料筒温度：前段 200210C；中段 210230C；后段 180200C模具温度：5080C注射压力：7090 MPa保压力 ：5070 MPa注射时间：35 S保压时间：1530 S冷却时间：1530 S成型时间：4070 S后处理 ：方法 红外灯烘箱；温度 70C；时间 24h.第四章 成型设备的选择一、初选注射机为了保证注射质量和充分发挥设备的能力,应根据注射模一次成型的塑料体积和质量来初步确定注射机的类型。1) 注射量 由此得（初步估算浇注系统的质量为 2g）：湖南网络工程职业学院05 级模具二班 14通过使用 PRO/E 软件实体造型后知质量为 5 克，取材料密度为
25、1.05g/cm3，所以塑件体积：V= =5/1.05=4.76 cm3m浇初步估算叫住系统的质量为 3g，计算浇注系统的体积 ：V 浇= =2/1.05cm3=1.9 cm3浇总体积： V 总 =（2x4.76+1.9）cm3=11.42cm3总重量： M 总 =11.42X1.05g=11.99g聚苯乙烯的密度为 1.054g/cm3,ABS 塑料密度为 1.021.05g/cm 3.应满足注射量： V 机 V 塑料 /0.80 试中 V 机 额定注射量（ cm3）V 塑料 塑件与浇注系 统凝料体积和（cm 3） V 塑料 /0.80=11.42/0.80=14.28cm32) 注射压力：
26、P 注 P 成型查模具设计指导表 6-5 可知：ABS 塑料的成型 时的注射压力 P 成型 =7090MPa3) 锁模力：P 锁模力 pF式中 p塑料成型时型腔压力， ABS 塑料的型腔压力 p=30MPa；F浇注系统和塑件在分型面上的投影面积和（mm 2）。各型腔及浇注系统及各型腔在分型面上的投影面积（尺寸参考零件图）：F=2522.5+3.143=571.92 mm2pF=30X571.92N=17157.6KN由此查表可初选注射机型号为 XS-ZY-60 的注射机，其主要技术参数如下：表 1结构形式 卧 锁模力/ 500理论注射量/cm 3 60 最大成型面积/ 2 130螺杆直径/ 3
27、8 最大模具厚度/ 200注射压力/mPa 122 最小模具厚度/ 70湖南网络工程职业学院05 级模具二班 15注射行程/mm 170 模板最大行程/mm 180注射时间/s 29 锁模方式 液压-机械喷嘴口孔径/ 4 中心孔径 56喷嘴球半径/ SR12 孔径/ 22定位孔直径/ 60+00.054 孔距/ 230移模行程/ 300顶出两侧 二、型腔数量的确定因型腔数量与注射机的塑化速率、最大注射量及锁模力等参数有关，因此有任何一个参数都可以校核型腔的数量。一般根据注射机的最大注射量来确定型腔数量 ；nn (K - )/mN21式中 注射机最大注射量的利用系数，一般取 0.8；KmN注射机
28、允许的最大注射量（g 或 cm）；成型周期（s ）； t浇注系统所需塑料质量或体积（ 或 ）；2mg3cm单个塑件的质量或体积( 或 )。1由此可求出：n(0.8*125*1.05-2)/5=20.6故取 n=2 满足设计要求。第五章 浇注系统和排溢系统的设计一、塑料制件在模具中的位置1、型腔数量及排列方法湖南网络工程职业学院05 级模具二班 161) 有以上计算得出，型腔数 为 2，即一模 2 件。2) 此塑件结构对称，在模具中采用平衡式布置。2、分型面设计将模具适当地分成两个或几个可以分离的主要部分，这些可以分离部分的接触表面分开时能够取出塑件及浇注系统凝料，当成型 时又必 须接触封闭，
29、这样的接触表面称为模具的分型面。根据塑件的形状和尺寸，采用单分型面即可满足要求。所以采用平直分型面，分型面的形状如图（2）所示：图（2）分型面形式选择分型时应遵循以下基本原则：1 分型面应选在塑件外形最大轮廓处；2 确定有利的留模方式，便于塑件顺利脱模；3 保证塑件的精度要求；4 满足塑件的外观要求；5 便于模具加工制造；6 考虑成型面积和锁模力；7 对侧向抽心的影响；8 考虑排气效果。由塑件分析本选择平面分型。二、浇注系统的设计浇注系统设计是否合理不仅对塑件性能、 结构、尺寸、内外在质量等影响很大，而且对于塑件所用的塑料的利用率、成型生产效率等相关，因此 这 是一个重要环节。浇注系统设计主要
30、包括主流道，分流道，浇口和冷料穴四部分。1、主流道的设计湖南网络工程职业学院05 级模具二班 17主流道(俗称浇口套)是塑料熔体的流动通道，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， 锥角取 1，内壁粗糙度 Ra 小于 0.4m,小端直径 d 取2mm。选用浇口套材料为 T10A，热处理要求淬火 5357HRC。其主要尺寸见下图：2、分流道的设计分流道是指主流道末端与浇口之间这一段塑料熔体的流动通道,它是浇注系统中熔融状态的塑料由主流道流入型腔前通过截面积的变化及流向变换来获得平稳流态的过滤段.因此要求所设计的分流道应能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态,使塑
31、料熔体尽快地流经分流道充满型腔,并且流动过程中压力损失及热量损失尽可能小,能将塑料熔体均衡分配到各个型腔。分流道的形状及尺寸根据分析，采用半圆形截面的分流道直径 为 2如下：3、 浇口的设计浇口是连接分流道与型腔的通道，根据塑料成型工艺与模具 设计书中表 5-5 查得，材料 ABS 适应 于任何浇口。根据對塑件的分析，由于其外表面要求比较高,再结合各种 浇口的特点， 选择用潜伏浇口。浇口位置的选择：湖南网络工程职业学院05 级模具二班 18浇口位置的选择在模具设计时，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：1 尽量缩短流动距离2 浇口应开设在塑件壁最厚处3 必须尽量减少或
32、避免熔接痕4 应有利于型腔中气体的排除5 考虑分子定向的影响6 避免产生喷射和蠕动7 不在承受弯曲或冲击载荷的部位设置浇口8 浇口位置的选择应注意塑件外观质量4、冷料井的设计用来容纳注射隔所产生的冷料的井穴称为冷料井。冷料井位于主流道正对面的动模板上，或 处于分流道末端。其作用是凝集料流前锋的“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。冷料井的直径宜大于主流道大端直径，长度约为主流道大端直径。冷料井除了具有容纳冷料的作用以外，同时还具有在开模时将主流道和分流道的冷凝料勾住，使其保留在动模一侧，便于脱模的功能。Z 字形拉料杆是最常用的一种形式,工作时依靠 Z 字
33、形钩将主流道凝料拉出浇口套,推出后由于钩子的方向性而不能自动脱落,需要人工取出，故本设计选用 Z 形推料杆的冷料井。三、排溢系统的设计当塑料溶体填充型腔时，必 须排出型腔及浇注系统内的空气及塑料受 热或凝固产生的低分子挥发气体。如果型腔内因各种原因没有将产生的气体排除干 净，一方面将会在塑件上形成气泡、接缝、表面轮廓不清及填充缺料的成型缺陷，另一方面气体受压，体积缩小而产生高温会导致塑件局部碳化或烧焦，同 时积存的气体还会 产生反向压力而降低充模速度。因此必须考虑排气问题，注射模成型 时排气通常用如下四种方式 进行：1 利用配合间隙排气2 在分型面上开设排气槽排气3 利用排气塞排气湖南网络工程
34、职业学院05 级模具二班 194 强制性排气此塑件利用此配合间隙排气，不 专门设计排溢系统，如在 调试 中认为必须开设排溢系统，到时也可以开设。第六章 成型零部件的设计与计算模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件即成型零件设计，包括型芯镶块、型芯和螺 纹套筒等。一、成型零件的结构设计1、 凹模（型腔）的结构 设计型腔是成型零件外表面的主要零件，按其结构形式可分为 整体式、整体嵌入式、局部嵌入式、组合式等。由于本塑件为工字型且内空的薄壁小零件，且此塑件为小批量生产，因此塑件的凹模采用侧滑块组合式， 鉴于本塑件较小,各单个型腔采用机械加工 ,电加工等方法加工制成,然后装入模板中.这种结构加工效率高,装
35、卸方便。2、 型芯设计湖南网络工程职业学院05 级模具二班 20成型零件内表面的零件统称为凸模或型芯。根据零件的结构及型腔的结构设计本设计选用推管推出，用推管推出里的固定型芯做凸模。二、成型零件工作尺寸的 计算成型零件工作尺寸是成型零件上直接用来构成塑件的尺寸，主要有型腔和型芯的径向尺寸，型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯之间的位置尺寸等。 由于考虑到影响因素较多，所以我 们一般按照平均收 缩率、平均磨 损量和模具平均制造公差为基准的计算方法。即： %102minax_S式中 塑料的平均收缩率（其他的同上）。_S由材料的性质可知：ABS 的收缩率为 0.30.8。故_0.3810.52S在以
36、下的计算中塑料的收缩率即为平均收缩率，并 规定：塑件外形最大尺寸 为基本尺寸，偏差为负值，与之相对应的模具型腔最小尺寸 为基本尺寸，偏差为正值。塑件内形最小值为基本偏差为正值，与之相对应 的模具型芯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。1、型腔和型芯工作尺寸的 计算1 型腔径向尺寸（需要修改的地方）由平均收缩率法公式：_0(1)zMsLLx式中 凹模径向尺寸（mm） 塑件径向公称尺寸（mm）s 塑料的平均收缩率（%）_ 塑件公差值（mm）X 修正系数（0.5 0.75）在此取 0.5湖南网络工程职业学院05 级模具二班 21对于中小型塑件，取 ，其余的同上。3z塑件公差值见
37、塑料成型工艺与模具制造表 3-1，表 3-2.型腔部分的尺寸如下：25L1=（1+0.0055）25-0.50.35 =23.9616.5L2=（1+0.0055）16.5-0.50.25 =16.4722.5L3=（1+0.0055）22.5-0.50.3 =22.4714L4=（1+0.0055）14-0.50.25 =13.952 型芯径向尺寸由平均收缩率法公式： _0(1)zMsllx得: 13L1=（1+0.0055）13+0.50.18 =13.1610.5L2=（1+0.0055）10.5+0.50.18 =10.642 、 型腔深度尺寸和型芯高度尺寸型腔深度也由平均收缩率法公式
38、：0_0)1()(xHsMz型芯高度也由平均收缩率法公式： 0_0)()(zzhsh得： 14h=（1+0.005）14+0.50.32 =14.2410湖南网络工程职业学院05 级模具二班 22h=（1+0.005）10+0.50.16 =10.143、中心距尺寸制件上凸台之间，凹槽之间或凸台到凹槽的中心 线之间的距离称 为中心距。由于模具上中心距和塑件中心距公差都是双向等值公差，同 时磨损的 结果不会使中心距尺寸发生变化，所以计算中心尺寸不必考虑磨损量。因此，塑件中心距的基本尺寸 Cs 和模具上成型零件中心距的基本尺寸 CM 均为平均尺寸。于是：sL)1(_标注上制造公差后得： 2)(2_
39、zszM对于塑件 图纸上的规定是： z对于模具型芯 图纸上的规定是： zL根据以上公式得：45L1 /2=（1+0.005）450.05=45.250.055、 模具型腔侧壁和底板厚度的 计算（1） 型腔侧壁厚度 d 确定侧壁厚度由于型腔是采用侧滑块组合式结构。由塑料成型工艺与模具设计表 4-3 查得：t =5mm2 厚度的计算如果后部没有支承板，直接支承在模脚上，中间是悬空的，底板可以看成是周边固定的受均匀载荷的矩形板，由于溶体的 压力，板中心将产生最大的变形量，按刚度条件，型腔底板厚度为：34Epbch式中 由型腔边长比 决定的系数， 查塑料成型工 艺与模具设计表 5-15。cl/型腔内溶
40、体的压力（ ）；pMPa型腔边长（ ）；bm钢的弹性模量，取 ；E5106.2允许变形量 ；)(湖南网络工程职业学院05 级模具二班 23查表得 =0.0267（由于 l/b=1.8125）p=80MPa，b=94.2mm。 =0.05c 所以 25.4mm354340.16.229807Epbch由于考虑到这是近似计算，所以 选取 h=26mm。三、模架的选取 模架的选取应综合考虑型腔的大小与布置、凸凹模结构形式、推出机构、合模导向机构等方面。尽量选取标准模架，根据成型零件的计算和，还有注射机的参数，本设计选用标准的龙记模架（LKM），模架的尺寸如装配图所示， 则所选模架如下图：第七章 脱模
41、机构的设计塑件在从模具上取下以前,还有一个从模具的成型零件上脱出的过程,使塑件从成型零件上脱出的机构称为推出机构。它包括以下几个部分，脱模力的计算、推出机构、复位机构等的机构形式、安装定位、尺寸配合以及某些机构所需的强度、刚度或稳性校核。在设计此机构时， 应遵守以下几个原则： 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 良好的塑件外壳 合模时的正确定位湖南网络工程职业学院05 级模具二班 24一、脱模力的计算注射成型后，塑件在模具内冷却定型，由于体积的收缩，对型芯产生包紧力，塑件要从模腔中脱出，就必须克服因包 紧力而产生的摩擦阻力。一般而论，塑料制件刚开始脱模时
42、，所需克服的阻力最大，所以选择 此时作为临界条件。二、推出机构的设计推出机构一般包括推杆推出机构、推管推出机构、推件板推出机构、活动镶块及凹模推出机构、多元综合推出机构等。根据零件的结构及型腔的结 构设计本设计选用推管推出。其特征如下：推管推出是用于薄壁圆筒形塑件或局部为圆筒形塑件，推管推出塑件的运动方式与推杆推出基本相同，只是推管中间多了一个固定型芯。推管推出机构动作均匀、可靠，且在塑件上不留任何推出痕迹，推管推出的材料可为 T8、T10 等，淬火 5357HRC；对与一般要求不高的模具，可用 45 钢做， 经调质处理 235HB。推管推出的机构的结构有分好几种，由于本塑件推出距离短且 为小
43、批量生产，所以本设计选用结构简单、可靠的（ ）所示形式。推管与型芯的配合长度为推出行程加 35，推管与模板的配合一般等于（0.82）D ，其余部分扩孔，推管扩孔（d+0.5），模板 扩孔（D+1）。本设计推管推出机构的尺寸是根据塑件尺寸、 书上的计 算方法、开模行程及推管的刚性要求所确定的。简图如下：（详图见 塑料成型工艺与模具设计 书 P108，图 4-97）技术要求:1 材料 T8A 碳素工具钢2 热处理要求 HRC533 工作配合部分表面粗糙度 Ra0.8m（2）、推杆应力的校核湖南网络工程职业学院05 级模具二班 25由塑料模具设计手册公式 5-58 得g=4Q/(n3.14d)gsg推杆应力(N/cm)gs推杆钢材的屈服极限强度 N/cmQ脱模力（一般中碳钢 gs=32000N/cm 合金 结构钢 gs=42000N/cm）Q=19200 n=2 d=12
