路由器外壳注塑模具设计说明书

中文摘要本次课题的目的是设计一副注射模具来生产路由器外壳，从而实现大批量自动化生产。针对室内路由器外壳的模具设计,经过查找资料且对此塑件进行结构与工艺分析,决定采用注射模。路由器外壳采用ABS材料，该材料在日常生活中有着广泛的应用。此次设计从路由器外壳的工艺性与相应的模具结构出发，对模具的成型零部件、注塑模推出机构、加热与冷却系统、浇注系统、排气系统、支承零部件的选择、注射机的选择以及相关参数的校核等都有着详细的计算过程。设计中主要运用UG NX 10.0与CAD软件对路由器外壳的三维模型与模具的装配图与零件图进行绘制，不但提高了工作效率且大大缩短了设计工作的时间，且加深了对软件的操作与运用。此次设计过程表明该模具能够达到路由器外壳所要求的加工工艺。关键词：路由器外壳 注射模 模具结构 加工工艺SummaryThe purpose of this project is to design a set of injection mould to produce night lamp shade, so as to realize large-scale automatic production. Aiming at the mould design of indoor night lamp shade, after searching for information and analyzing the structure and process of the plastic part, the injection mould was adopted. The lamABShade is made of ABS material, which is widely used in daily life. Starting from the technicality of the night lamp shade and the corresponding die structure, this design has a detailed calculation process for the moulding parts, injection mould pushing mechanism, heating and cooling system, pouring system, exhaust system, selection of supporting parts, selection of injection machine and verification of relevant parameters. In the design, UG NX 10.0 and CAD software are mainly used to draw the three-dimensional model of the lamABShade and the assembly drawings and parts drawings of the model, which not only improves the work efficiency, but also greatly shortens the design work time, and deepens the operation and application of the software. The design process shows that the die can meet the processing requirements of the night lamp shade.Keywords:lamABShade injection mould die structure processing technology2目录1 绪 论11.1 前言12 塑料成型工艺性分析32.1 塑件结构工艺分析32.2 塑件的性能分析42.2.1 塑件材料的选择42.2.2 塑件材料基本特性42.3 塑件注射成型过程及工艺参数52.3.1 塑件成型特点52.3.2 注塑塑件成型过程52.3.3 注塑工艺的参数53 分型面的设计与注射机的选择63.1 分型面的确定63.2 型腔数量和排列方式的确定73.2.1 型腔数量的确定73.2.2 确定注塑模具型腔的布排方式83.3注射机的选择83.3.1 注射量的计算93.3.2 浇筑系统凝料体积的计算93.3.3 注射机的选择93.3.4注射机的相关参数的校核104 浇注系统的设计124.1 主流道的设计124.1.1 主流道尺寸124.1.2 设计注塑浇口套134.2 分流道的设计134.3 浇口的设计144.4 冷料穴的设计155 成型零件结构设计及尺寸计算165.1 成型零件的结构165.1.1 凹模结构的设计165.1.2 凸模型芯的结构设计175.2 成型零件的钢材185.3 计算路由器外壳成型零件的尺寸185.3.1 型腔尺寸的计算185.4 型腔壁厚和底板厚度计算196 模架的确定216.1 各模板尺寸的确定216.2 模架各尺寸的校核227 推出机构的设计237.1 推出机构的组成237.2 设计原则237.3 脱模力的计算237.4脱模机构的布局248 导向与定位结构的设计258.1 导柱导向机构的作用258.2 导柱导套的设计原则259 排气系统设计2610 温度调节系统的设计2710.1 冷却系统的作用2710.2 设计冷却系统时应考虑的因素2710.3 冷却介质2710.4 冷却系统的简略计算2810.4.1 冷却系统的简单计算2810.4.2 单位时间内注入模具中的塑料熔体的总质量W2810.4.3 确定单位质量的塑件在凝固时所放出的热量2811 侧抽芯机构的设计3011.1 斜导柱抽芯机构的有关参数计算3011.1.1 抽芯距S3011.1.2 斜导柱倾斜角的确定3011.1.3 斜导柱直径的确定3011.1.4 斜导柱长度的计算3111.2滑块的设计3111.3 导滑槽的设计3211.4 滑块定位装置3211.4.1 作用3212 模具总装配图及工作原理3311.1 注塑模具总装配图33结论35参考文献36致谢37III路由器外壳注塑模具设计第一章 绪论一、前言在我国经济快速发展的情况下，塑件模具行业不断增长的需求量迅速推进了模具技术的发展。模具已成为一种产业，作为生产各种工业和私人产品的主要加工设备。从上世纪80年代开始，我国注塑模具产业也进入黄金时期，在近20年来，我国模具产业的增长率约为每年15。2010年中国模具产业消费量约为112亿元。注塑行业在过去十年中表现良好，但在许多方面仍落后于工业化国家。其中，精密加工设备，模具加工设备比例小，渗透率低CAO / CAE / CAM，以及先进且少用的成型技术，仍然存在7。特别大的差距在于大型，精密，复杂和多年生模具的技术。由于这些模具的生产能力不足以满足国内需求，因此必须从国外大量进口。在整个形势下，中国的塑料模具在数量，质量，技术和产能方面都取得了很大的进步，但与国民经济发展的需要和世界的高水平仍然存在很大的差距。中低档模具虽然总供应量不足，但市场上竞争激烈的低质量塑料模具可能供过于求，而中型和低科技塑料模具往往供过于求。我国进入WTO之后，塑料模具行业面临着史无前例的挑战和难得的机遇。由于我国塑料模具主要是中低档产品，塑料制品的价格具有明显的优势，有的仅占国外产品价格的五分之一。 从国外进口的最常见的模具类型是各种汽车装饰模具，家用电器模具和通信设备注塑模具。由于中国的塑料模具价格低廉且在国际市场上具有很强的竞争力，因此模具出口扩大的前景非常好，近年来塑料模具出口的年均增长率就是一个很好的证明。模具外贸逆差上涨主要有以下两方面的因素:第一是我国国民经济持续发展，尤其是汽车产业的快速发展带来了对塑料模具的需求，有些高精度的模具国内的确生产不了，于是只有进口。第二是对塑料模具来说出口力度并不是很大。现如今模具产品与机电产品一样，它们出口退税率只有13%。随着塑料这一种新的材料的不断开发，加上塑料成型工艺不断的完善，在很多方面加强了我国塑料模具的制造水平。并且随着日常塑料制件的样式和需求量的上升，所以对塑料产品的产量和与量也有了更高的要求，这就使得塑料模具设计与制造的水准也必须随之越来越高。在塑料模具制造过程中，注射成型是热塑性材料的主要注塑成型工艺之一。到目前为止，除去特殊塑料外，可以这种方式成型的塑料包括几乎所有热塑性塑料。它的成型周期短，可以注塑各种各样的形状，精密尺寸精度和带有其他材料嵌件的塑料部件。然而，还应注意注射成型具有更高的设备和模具制造成本，并且不适合于制造单件或少量的塑料部件。注塑工艺正在迅速发展，除了热塑性注塑成型之外，其他热固性塑料也可以注塑成型，并且具有生产效率高，产品质量高的特点。除此之外，注射成型工艺还是获得真空塑料制品型坯的重要工艺方法之一11。第二章 塑料成型工艺性分析一、塑件结构工艺分析图2-1 塑件三维图图2-2 塑件二维剖面图如图2-1和2-2所示，为路由器外壳的三维图和二维剖面图。从路由器外壳塑件的三维图可知，该塑件的整体结构比较复杂。路由器外壳厚度为2mm，高度为25mm，长宽为109mm*88mm，此次设计塑件的外形尺寸较小，在注塑成型过程中塑件熔体的流程较短。并且此次设计的路由器外壳塑件对外形尺寸的精度要求相对不高，为一般精度等级（MT5），所以此次注塑成型模具的相关零件的尺寸加工精度可以保证。该路由器外壳塑件对表面粗糙度的精度要求较低，且对外形精度要求也较低13，表面粗糙度为0.6m。二、 塑件的性能分析2.2.1 塑件材料的选择因为该路由器外壳塑件在尺寸上要求相对较低,且路由器外壳在长期的使用过程之中，需要有较高的硬度和强度，也必须具有一定的耐磨性。在保证此路由器外壳的功能和性能的同时还要考虑到加工生产、成本和供应。综上所述及各方面的考虑和筛选且结合工厂的实际生产条件，故选用收缩率较小、综合性能较好、且在工程技术中应用较为广泛的塑性材料ABS。2.2.2 塑件材料基本特性将ABS作为此次路由器外壳注塑成型的溶体材料，因为其具有无毒无味的化学性质。通常在工业上的各个领域会运用到ABS。可利用其良好的不导电性能做绝缘材料、家用电路接线盒、电池盒等。在日用品方面也有着广泛的用途，用于各种包装材料、容器、玩具等。2.2.3 塑件材料综合性能表2-1 ABS综合性能项目性能参数项目性能参数密度（g/cm-3）1.041.06屈服强度/MPa3563表2-2 ABS综合性能拉伸强度/MPa3563亲水性（%）0.030.05拉伸弹性模量/MPa拉弯强度/MPa比热容/J（kg）2.83.52.83.51340熔点/计算收缩率(%)比体积/(cm3 g-1 )1311650.50.80.030.052.3 塑件注射成型过程及工艺参数2.3.1 塑件成型特点塑料成型特性：流动性和成型性优异，成型效率高，但具有发生开裂的威胁。塑件中不应有金属嵌件，否则塑料膨胀会由于两者的热膨胀系数和塑料部件的壁厚之间的差异而破裂。适合在材料温度较高，模具温度较高的情况下注塑成型。2.3.2 注塑塑件成型过程塑件注塑成型过程分为前期筹备阶段、塑件成型阶段和塑件成型后期处理阶段，在成型之前对ABS进行干燥处理。之后在浇注过程中在注射机料筒内对塑件进行加热塑化后达到流动状态，最后通过注塑模具的浇筑系统继而进入模具型腔之内成型。塑件成型之后会形成内应力，所以应对路由器外壳塑件进行退火处理。退火处理具体条件为2-4h，80。2.3.3 注塑工艺的参数在注塑成型过程当中，对塑件进行注塑时要严格按照注塑工艺的要求。ABS的具体注塑工艺参数如表2-3所示。表2-3 ABS材料注塑成型工艺参数项目单位参数干燥温度干燥时间h708012前部料筒温度140160后部料筒温度170190喷嘴直通式喷嘴温度160170模具温度4070注射压力MPa90注射时间s3保压时间s30冷却时间s30成型周期s70第三章 分型面的设计与注射机的选择一、分型面的确定分型面位置的选择原则是可以使此次设计的路由器外壳塑件在脱模时顺利，所以可在路由器外壳塑件浇注的最大截面处设置分型面以此来使脱模顺利，并且对设计的路由器外壳塑件外观形状与尺寸精度不能有影响，特别是对外观精度特别高的塑件则更应注意分型面的位置。必须保证路由器外壳塑件的精度要求和利于模具的成型加工。因为在注塑模具中必须设置排气系统、浇注系统、冷却系统，所以在设置分型面时必须不得与其冲突。此次设计的路由器外壳塑件为结构简单的薄壁壳小型塑件，并且因为此路由器外壳塑件冷却时会包覆在型芯上由于热胀冷缩的物理作用，使此路由器外壳塑件脱模难以顺利的完成，因此为了不影响此路由器外壳塑件的质量和外观形状、脱模完成后塑件须滞留在动模上。故结合以上因素，分型面应选在路由器外壳的下部较为合理，分型面如图3-1所示:图3-1 分型面二、型腔数量和排列方式的确定3.2.1 型腔数量的确定为了提高生产效率，保持塑料部件的精度要求，以便匹配与注射机类型相符的处理模具的尺寸精度。确定注塑型腔的数量的方法一般有如下几种：（1）根据经济实用性确定型腔数目预算出总成型加工的费用，在经济允许的情况下选择适合的注射机与型腔数目。（2）根据塑件精度确定型腔数目经过查找资料可知，若模具中每增设一个模腔，则对此次设计的路由器外壳塑件来说精度将会下降4。在注塑过程中假设设计的路由器外壳注塑模具的型腔数目量为，所设计的路由器外壳塑件尺寸长度为，所设计路由器外壳塑件的外观尺寸公差为，在注塑路由器外壳的过程中由于外在因素可能形成尺寸误差为(对于不同的材料，有不同的值) 则有塑件尺寸精度的表达式为：即对于高精度的塑件制品，由于多型腔模具难以使各个型腔成型条件完全一致，所以模具中的型腔数目一般最多为四个。（1） 根据所用注射机的规定锁模力确定型腔数目路由器外壳塑件的投影面积为， 注塑模具成型系统在其上的投影面积为，型腔数量为n，注射机的规定锁模力的大小为 F（N），此路由器外壳塑件材料在注塑型腔内的平均压力为Pm,则：根据以上三点，且由于设计数据不足，而这次的课题设计的路由器外壳塑件生产方式为批量生产，对路由器外壳精度要求较低，所以将此次路由器外壳注塑模具按照一模2腔方式对其进行排布。3.2.2 确定注塑模具型腔的布排方式由于此次路由器外壳注塑模具设计采用平衡式的布排方式，此类注塑模具一般为多型腔模具，且此路由器外壳注塑模具型腔的排列方式集中，并且在相互对称部位还有开设的浇口。根据3.2.1所选型腔数量是一模2腔，则型腔排列方式如图3-2所示。图3-2 型腔的排列方式三、注射机的选择注塑成型的主要成型设备是注塑机，用于通过塑料成型模具使用的热塑性材料或热固性材料制备各种形状的热塑性部件。将塑件进行注射成型时，是通过使用注塑机机和模具来共同实现的。3.3.1 注射量的计算由塑件三维图的尺寸数据，通过计算可得塑件的体积约为：V塑=16.285塑件的质量根据 m塑=V，查相关资料得到 ABS 的密度=（1.041.06g）/cm，现取=1.05g/cm,代入数据计算得到:m 塑=1.0510-3 16.28517.09g3.3.2 浇筑系统凝料体积的计算浇注系统的熔料体积在模具的结构并未完全确定之前是无法精确计算的，但可以根据公式取所计算路由器外壳塑件总体积的1倍来对其熔体体积估算，路由器外壳塑件模具型腔中ABS塑料熔体的单次注入总体积为：3.3.3 注射机的选择由V 公= V 总0.8,，注射机的公称注射量为V公，注塑模具型腔内的熔体总体积为V总。因此可以计算出所选注射机的公称注射量：V 公=52.1120.8=65.14cm经过上述对路由器外壳塑件的计算数据，将采用型号为XS-ZY-250的注射机对此次设计的路由器外壳进行注塑，它的性能参数在下表中列出。 表3-1 的注射机工作性能参数额定注射量/cm250螺杆直径/mm注射压力/MPa注射压力/MPa注射行程/mm注射方式合模力/kN最大成型面积/cm最大开模行程/mm模具最大厚度/mm模具最小厚度/mm合模方式喷嘴球半径/mm喷嘴口孔径/mm401201151.6螺杆式1800320300350200液压-机械1443.3.4注射机的相关参数的校核（1）锁模力的校核A塑=109*88=9592mm为路由器外壳在分型面上的投影面积注塑模具的浇注系统在模具分型面中投影面积是，在所设计的注塑模具分型面上单个成型塑件产生的投影面积为总投影面积的倍。且由于此次设计的路由器外壳塑件体积不大，分流道较短，所以此次设计的路由器外壳塑件投影面积取=。为注塑模具的浇注系统与路由器外壳在分型面上所投影面积的总和，则路由器外壳模具型腔内的胀型力 F 胀F 胀= A 总 P 模上述式子中P模为成型模具型腔之中塑料熔体的平均压力值，此压力值大小一般是路由器外壳模具注射压力的倍，此次路由器外壳注塑模具取0.5倍，因为标准注射压力为标准大气压，P0=110Mpa，则F 胀= A 总 P 模=23020.855=1266.144KN由表3.1可知此次注塑模具选取的注射机锁模力为因为在浇注此路由器外壳塑件时，所以此次路由器外壳注塑模具设计选择的注射机的额定锁模力符合路由器外壳塑件的注塑标准。（2）校核所选注塑机的注射压力假设选用的是注射压力为的注射机, 则须所用注射机的公称压力大于ABS材料注塑工作时的所需的注射压力，即，由于,所以此次设计所选注塑机符合注射压力要求。第四章 浇注系统的设计一、主流道的设计在路由器外壳塑件注塑过程中，路由器外壳塑件注塑主流道的作用是把所选路由器外壳注射机喷嘴与分流道连接为一体，注塑主流道截面形状通常情况下以圆形居多，并且会带有一定的锥度，浇注主流道主要设计要点为主流道尺寸与浇口套的外观结构。4.1.1 主流道尺寸主流道是运输熔料的通道，熔料从喷嘴口出来之后会进入主流道。根据本次设计的实际情况，通过查表得选用的注射剂型号为XS-ZY-125根据所选注射机的型号可知，喷嘴圆弧半径为14mm，喷嘴孔半径为4mm。为使流道内畅通，凹坑球面半径在喷嘴圆弧半径的基础上，增加12mm，所以凹坑球面半径为15mm。主流道形状为圆锥形，其锥角为=2。主流道的长度为82.5mm，定位圈厚度为10mm。主流道形状如图5.1所示。（1）主流道较小端直径尺寸的确定，所用路由器外壳注射机喷嘴口的孔径是，其数值大小为4mm。则可知d=+1=4+1=5mm（2）主流道较大端直径尺寸的确定D =d+2Ltan10.24mm上述式子中为浇注主流道的角度，一般大小为26，现取 4，为了计算便捷，取主流道直径D=12mm，如图4-1所示。图4-14.1.2 设计注塑浇口套为了便于路由器外壳塑件的加工和缩短路由器外壳注塑模具注塑时主流道长度，所以注塑路由器外壳塑件的浇口套与定位圈设计为分体式，路由器外壳注塑模具注塑的主流道的长度约等于定模板的厚度。二、分流道的设计路由器外壳注塑模具注塑主流道的末端与路由器外壳塑件浇筑系统的浇口之间一段流过熔体材料的通道为分流道。它主要是改变路由器外壳塑件熔体的流动走向，使熔体在均匀的分配到各个型腔过程之中是平稳的状态，以减少路由器外壳塑件熔体流动中的内部热量损失。（1） 分流道的布排方式路由器外壳注塑模具注塑分流道的设计原则为应该尽可能减少路由器外壳塑件熔体在流道上的压力损失和内部热量损失，并且还要考虑到要在路由器外壳注塑模具中尽量削减掉分流道的压力平衡，因此，根据所设计的模具结构以及型腔的数量和排列方式，此次路由器外壳注塑模具设计采用的分流道样式为平衡式。（2） 分流道长度的确定通常情况下对于分流道表面粗糙度的精度要求较高，可取区间为0.81.6m，此次设计取分流道表面粗糙度唯为1.6m。由所设计路由器外壳塑件的外形以及两个塑件型腔的结构设计，分流道的单边长度数值为。 流过分流道塑料的质量： （5.3）该塑件厚度在2-5mm之间，参考文献5,采用经验公式已知PC塑料常用分流道尺寸推荐范围为：4.8-9.5mm 故取分流道直径为8mm,其截面为圆形截面，一级分流道直径为8mm,长度为20mm,如图4-2所示。 图4-2三、浇口的设计浇口是把型腔和注塑模具中的的分流道连在一起的塑料部件，在此次设计的整个路由器外壳注塑模具系统当中，虽然浇口的截面积最小。但浇口却是整个塑件浇注系中最重要的部分之一。浇注系统中，浇口的外观形状、位置和尺寸精度对所成型塑件的性能有着很大的影响。此次设计的路由器外壳塑件属于小型塑件，型腔排布方式采用的是一模两腔结构，并且对于塑件表面粗糙度要求较高。而点浇口的横截面积小，塑件熔体流出浇口时残留痕迹较小，易使得整个浇注系统平衡，所以此次设计确定采用点浇口。侧浇口深度尺寸： （5.4）其中n是塑料成型系数，查阅相关资料得ABS塑料系数n=0.7，对应塑件厚度t=3mm。侧浇口的宽度： （5.5）侧浇口的长度：为去除浇口方便，2.0mm进行拔模后示意图如图4-3所示。图4-3 浇口图四、冷料穴的设计冷料穴通常位于正对于塑件浇注主流道面的动模板之上，也有可能设置在分流道的末端部位，以此来杜绝冷料进入模具型腔的时候影响塑件制品的质量。冷料穴可以用来收集浇注过程中塑件的冷料。此次设计路由器外壳塑件采用的ABS是的脆性注塑材料最好是采用形拉料，所以使用形冷料穴。第五章 成型零件结构设计及尺寸计算浇注路由器外壳塑件时，路由器外壳注塑模具的型腔通常用来填充路由器外壳塑件熔体已成型制品的空间。成型零件通常包括成型型腔、型芯、垫块等。由于这些成型零件的工作环境为直接与高温、高压的塑件熔料相互接触，并且在进行塑件脱模时频繁的与塑件发生摩擦作用，因此这些路由器外壳塑件的成型零件必须具有足够高的的强度、刚度、硬度、耐磨性。同时还应考虑到路由器外壳注塑成型零件的加工性能。一、成型零件的结构5.1.1 凹模结构的设计塑件成型时凹模是塑件外表面的主要工作零件。将凹模按照具体构造可分为整体式凹模和组合式凹模。通常情况下整体式凹模由一整块金属材料一步加工而成，整体式凹模形式结构与外观形状较为简单，在注塑工作过程中不易产生变形，且成型的路由器外壳塑件质量较好。但是当生产外观形状与形式构造过于复杂的塑件时，则采用一般的机械加工方法制造型腔比较困难。所以对于外观形状较为简单的塑件经常用整体式凹模来进行加工。组合式凹模则适用于外观形状与形式构造较为复杂的塑件，简化了复杂凹模的注塑成型加工工艺，减少了注塑过程中路由器外壳塑件的热处理变形程度，并且使型芯和型腔闭合处有间隙利于排出气体。此次设计的路由器外壳塑件的外观形式较为简单，适合采用整体式凹模。因为整体式凹模适用于外观形状与形式构造较为简单并且在注塑件中凹模高度较小的小型塑件。5.1.2 凸模型芯的结构设计凸模是注塑模具中的主型芯，也是此次设计的注塑模具中的成型零件之一，按路由器外壳注塑模具主型芯的具体构造形式可将凸模分为整体式和组合式。当成型加工塑件的内部构造相对来说比较复杂并且不适合对其进行机械加工，或者成型加工塑件的外观形状虽较为简单，但为了节省贵金属材料的使用，减少加工耗材时，将采用组合式凸模。此次设计路由器外壳型芯的结构也比较简单，但是，由于路由器外壳塑件型芯要求的材料较为严格，且制造成本较高，为了降低生产制造成本，因此采用镶嵌式型芯，如图5-1所示。图5-1 型芯二、成型零件的钢材路由器外壳注塑成型零件必须要有较大的刚度、硬度和材料的耐磨性能，而且在进行加工时也要考虑此种材料的机械加工性能。此次路由器外壳注塑模具设计中的路由器外壳塑件生产方式为大批量的生产方式，对于路由器外壳塑件的型芯来说，为了防止在路由器外壳注塑模具工作过程中脱模时摩擦力过大，所以此次注塑模具设计的成型零件材质选用的高合金工具钢。三、计算路由器外壳成型零件的尺寸塑件尺寸公差按 MT5 级公差进行计算5.3.1 型腔尺寸的计算（1） 型腔尺寸的计算1).对尺寸2）对尺寸（2） 型腔深度的计算1） 对尺寸（3） 型芯尺寸的计算1）对尺寸2）对尺寸（4） 型芯高度的计算1）对尺寸四、型腔壁厚和底板厚度计算在进行此次路由器外壳塑件设计时，必须对路由器外壳塑件成型零部件的强度与刚度进行计算和校核。以此来达到塑件所需的强度与刚度等级要求。此次设计的路由器外壳注塑模具在注塑成型过程中会承受各种各样的外力，比如注塑成型压力、保压力、路由器外壳合模力和脱模力等。并且如果在外力较高的情况下，注塑模具及其内部的路由器外壳成型零部件将会产生难以回复的塑性变形和外观断裂破坏，亦或使此成型零部件产生难以回复的弹性弯曲变形，使所浇注的塑件进行后续工作时无法达到设计所要求的精度等级，进而导致整个所设计模具失效。此次设计的路由器外壳塑件设计用的是镶嵌式圆形型腔，参考计算公式与校核结果如表5-1所示。表5-1 型腔强度刚度校核项目校核公式校核结果（mm）侧壁强度计算4.93侧壁刚度计算0.93底部强度计算4.38底部刚度计算1.91凸模强度计算8.52凸模刚度计算3.97参数符号的意义和单位以及经查表所得值如下：Pm模腔压力（MPa）取值范围55E材料的弹性模量（MPa）查得2.1105s 材料的许用应力（MPa）查得160；成型部件的许用形变量（mm）查得0.021；此次路由器外壳注塑模具所用的材料为P20，淬火方式为中温回火。根据标准模架表格取壁厚S=20mm，完全能够满足强度要求。第六章 模架的确定一、各模板尺寸的确定根据实用塑料注射模设计与制造可选择模架的型号及其内部尺寸。A 板尺寸 A板为注塑模具中的定模板，整个所设计的路由器外壳塑件高度为25mm,并且必须留出足够大的空间来开冷却水道，对整个注塑模具进行冷却。所以取板的厚度。B 板尺寸B板为路由器外壳注塑模具的型芯固定板，取厚度为。C 板尺寸 推板行程+推板固定板厚度+=垫块高度，所以可将模架推板厚度选取为为，推板固定板厚度，推板行程等于路由器外壳塑件的内腔高度。经过上面的计算过程可将模架的尺寸定为板宽为。选用龙记大水口模架，型号为，CI3345A60B80C90二、模架各尺寸的校核此次设计的路由器外壳塑件模具的闭模高度为定模板到模具下表面的距离，从路由器外壳塑件注塑模具的装配图中可知高度H为。并且由所选注射机的参数可知。通过比较得,故模具能在设备上安装。模具的开模行程=2()+(510)= 75.580.5mm。式中为塑件脱模距离，位塑件的高度，为模具的实际开模行程。根据前面注射机的选择查参数可知注射机的开模行程：S=360mm。由于S,所以此次设计的注塑模具可以顺利进行脱模工作。即根据以上尺寸校核，选择的模架适用于本次路由器外壳注射的使用。40第七章 推出机构的设计在注塑过程中，塑料部件必须从注塑模具的型芯上平稳地移除。从注射模具的型芯上取出塑料部件的机构称为脱模机构。脱模机构可以从型芯取出所设计的路由器外壳塑件，脱模分为两步，即首先将塑料部件和浇注系统凝料从模具中分离，称为脱离，然后它从注塑模具中取出。一、推出机构的组成在通常情况下塑件推出机构包括有塑件推出零件、塑件推出零件固定板和推板、推出机构的导向与回位部件。二、设计原则设置推出机构时，应尽可能将其放置在可动模具的侧面。，然后完成脱模动作，确保塑料部件不会因挤压而变形和损坏，外观形状良好。注射模具的推出机构必须具有高刚度和强度，并且必须顺利完成合模过程。综合上述要求及塑件特性,采用推件板推出机构。三、脱模力的计算当塑料部件从注塑模具的型芯中平稳地取出时需要克服的摩擦阻力称为脱模力。它是设计脱模机制的重要依据之一。塑件为薄壁塑件，塑件的投影面形状为矩形，其脱模力的计算公为： 式中：F脱模力（N）；E塑料的弹性模量（MPa）；1.0MPaS塑料成型的平均收缩率（%）；0.5%t塑件的壁厚（mm）；1mmL被包型芯的长度（mm）；378mm塑料的泊松比；0.1脱模斜度（）；1f塑料与钢材之间的摩擦系数；0.1A塑件在与开模方向垂直的平面上的投影面积；K2由f和决定的无因次数，K2=1+fsincos。代入数据脱模力为2698N四、脱模机构的布局合理的布置推杆，才能达到完美的推出效果，使早教机外壳能够顺利脱模。推杆应设置在有效位置即布局的原则为:(1)应设置在滑块投影面内;(2)有深槽深孔部位附近;(3)加强筋部位;(4)局部壁厚部位;(5)有金属嵌件部位附近;(6)结构复杂部位。经过以上原则考虑，准备设置6根等直径顶杆分布和 两个斜顶，顶杆布局位置如图7-1所示。图7-1 脱模机构布局第八章 导向与定位结构的设计一、导柱导向机构的作用工作时，为了便于注塑模具的组装，在注塑模具闭合之后，为确保上下模具的正确位置可由导柱导向机构来进行定位。并且在注塑合模过程中，导向零件相接触，并且移动模具或上下模具被精确地闭合，以防止进入空腔和引起对模制零件的损伤的核心。二、导柱导套的设计原则在注塑模具的浇筑系统中设置导柱的时候,导柱应围绕分型面放置，并且从导柱中心到塑料部件模具周边应有一定距离。导柱和导套应具有足够的耐磨性和强度，以确保整个模具的强度。同时，当型芯进入模具时必须避免损坏。导柱的总长度应比型心高68mm。在注射成型过程中，导柱的端部是锥形或半球形，以便于导柱平滑地进入导向套筒。为保护型芯免受损坏，导柱应放在活动模具的侧面。导柱放置在固定模具的侧面以便于塑料部件的脱模，从而可以根据具体的脱模情况选择组装方法。注塑模具的导柱直径可以通过上述计算过程所确定的模架规格来选取，导柱和导套通常情况下设置在塑件推板和注塑模具的固定模之间。此次设计的注塑模具导柱导套的设计如下图8-1所示。图8-1 导柱导套第九章 排气系统设计在模具注塑过程中，当ABS熔体充满型腔时,浇注系统中的空气以及由塑料的加热产生的低分子挥发性气体必须使其从型腔内部排出。如果没有完全去除，一方面会对塑件形式构造产生影响，并且使塑件的外观精度降低，形成气泡和接缝。积聚的气体也会反转压力并降低注塑模具的工作效率。因此，注塑时型腔内的气体应该耗尽，在注射成型过程中经常需要确保型腔内熔体的均匀填充。并且为了增加塑件熔接点的焊接强度，还要在最终填充塑料的空腔中打开溢流槽以容纳残余材料，同时可以容纳一些在注塑过程中从型腔内排出的气体。第十章 温度调节系统的设计一、冷却系统的作用若是在塑件脱模时温度过高的情况之下，会使脱模之后的塑件外观形状发生变化。所以在路由器外壳注塑模具中冷却系统可以防止路由器外壳塑件脱模时外形产生变化，并且可以将所注塑的路由器外壳塑件的成型周期进行缩短，以得到硬度低、弹性模量高、伸缩性能较好的塑件。二、设计冷却系统时应考虑的因素在注塑模具中设计冷却系统时必须考虑到所设计的路由器外壳模具大小和结构形式，而且还要注意此次塑件熔接痕的位置。三、冷却介质ABS为中等粘度塑性材料，模具温度为200250，成型温度为4060，初步将此次设计的路由器外壳注塑模具温度选定为，对路由器外壳注塑模具进行冷却时用常温水对其冷却。四、冷却系统的简略计算模具温度在50到80之间，且ABS材料粘度低，易流动所以采用冷却水冷却。10.4.1 冷却系统的简单计算10.4.2 单位时间内注入模具中的塑料熔体的总质量W(1) 塑料制品的体积(2) 塑料制品的质量(3) 取注射周期t =t注+t冷+t脱=1.2+3+5.8=10s，则每小时注射次数为：N=360次(4) 单位时间内注入模具中的塑料熔体的总质量：W=Nm=3600.054=19.44kg/h。10.4.3 确定单位质量的塑件在凝固时所放出的热量(1) ABS的单位热流量QS的值的范围在（310410）KJ/kg，可取QS=360KJ/kg(2) 计算冷却水的冷却流量qV设冷却水道入口的水温为2=22出口水温为1=25模具温度取60取水的密度=1000kg/m3 水的比热容c=4.187kJ/（kg.）(3) 确定冷却水路的直径d为使冷却水处于瑞流状态，取模具冷却水孔的直径d=8mm。(5) 冷却管壁与水交界面的膜转热系数平均水温为23.5时，查表12-45得=6.72(6)计算冷却水通道的导热总面积(7)计算模具冷却水管的总长度(8)设冷却水路根数为，设每条水路的长度为=1000mm由水道排列满足冷却系统的设计原则，水管中心距在孔径的35倍，距离型腔表面是孔径的12倍，并且考虑到管子的壁厚和各个零件是否干涉的情况，最终水道分上下模仁，排列形式布置如图10-1所示。图10-1 水道排列第十一章 侧抽芯机构的设计一、斜导柱抽芯机构的有关参数计算11.1.1 抽芯距S侧向抽芯距一般比塑件上侧凹、侧孔的深度或侧向凸台的高度大23mm，用公式表示 S=S+2 S 抽芯距，mm； S 塑件上侧凹、侧孔的深度或侧向凸台的高度。 所以 S=（S）+2 mm=2+2 mm4mm11.1.2 斜导柱倾斜角的确定斜导柱倾斜角过大或过小都是不好的，一般角取1020，最大不超过25。对于该模具，由于拔模力不大，综合考虑斜导柱的倾斜角取=18。11.1.3 斜导柱直径的确定拔模力对于本塑件，侧向分型力应按下式计算：F=Ahq(cos-sin) （5.3.3-a）F-最大脱模力（N）；A-活动型芯被塑件包紧断面形状周长（mm）；h-成形部分深度（mm）；q-单位面积挤压力一般取812M；-摩擦系数0.10.2；-脱模斜度（）。所以F=Ahq(cos-sin)=1125（N）斜导柱的有效工作长度LL=S/ sin=4/ sin1813mm (5.3.3-b) 斜导柱直径d的确定查表10.1可知，最大弯曲力F=2（KN）查表10.2，由最大弯曲力F和高度H (此模具H=18mm)与斜导柱直径的关系可知斜导柱直径为d=12（mm）,由手册查得标准斜导柱直径为12（mm），所以此模具斜导柱直径选用12（mm）。11.1.4 斜导柱长度的计算 L=L+L+L+L （5.3.4） = h/cos +（d/2）tg+S/sin+(510)(mm)81（mm）L-斜导柱总长L-斜导柱大端斜面中心至滑块端面点长度L2-滑块孔半径在斜导柱上投影长度L3-斜导柱工作长度L4-斜导柱锥度长度，一般取51011.2滑块的设计 滑块是斜导柱机构中的可动零件，滑块与侧型芯既可做成整体式的；也可做成组合式的，由于该塑件的侧孔比较复杂，故选择滑块与侧型芯做成组合式的。其结构如下图11-1所示： 图11-1 滑块11.3 导滑槽的设计斜导柱驱动滑块是沿着导滑槽移动的，故对导滑槽提出如下要求： 基于以上要求，且该塑件不大所需开模行程也不大，故导滑槽采用组合式，由压块和动模还有螺钉，