注塑模毕业设计说明书

目录摘要1前言32、 零件的工艺分析 52.1材料的选择52.2 ABS塑料特性与应用 62.2.1 ABS 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物化学和物理特性 62.2.2 注塑模工艺条件 62.2.3 典型用途62.3结构工艺性分析 72.3.1 塑件的尺寸 72.3.2 塑件的精度72.3.3 塑件的表面粗糙度 72.3.4 拔模斜度83、注塑机的选用83.1注塑机的选用 83.1.1 计算塑件的体积和质量 83.1.2 注塑机最大注射量 9模具涨型力的计算 93.1.4 注塑机的选择 94、注塑模浇注系统的设计 104.1塑件在模具中的位置 104.1.1 型腔数量及排列方式 10分型面的设计104.2浇注系统的设计 114.2.1 主流道的设计 114.2.2 分流道的设计 124.2.3 浇口的设计 134.2.4 冷料穴的设计 144.2.5 拉料杆的设计 145、注塑模排气系统的设计 14&注塑模成型零件的设计 156.1型芯、型腔工作尺寸的计算 15模具成型零件的制造误差 156.1.2 模具安装配合的误差 156.1.3 型芯、型腔工作尺寸的计算 166.2确定内模镶件外形尺寸 176.2.1 确定内模镶件的长、宽尺寸 186.2.2 内模镶件高度尺寸的确定 196 .2.3其他设计要点 196.2.4 内模镶件配合尺寸与公差 20625 内模镶件的型腔表面粗糙度 206.3成型零件的结构设计 206.3.1 凹模的结构设计 206.3.2 凸模的结构设计 206.3.3 镶件的紧固 217、注塑模结构件的设计217.1模架的设计217.1.1 模架的选用 217.1.2 动、定模板开框尺寸的设计 217.2浇口套的设计 227.3模架中其他结构件的设计 227.3.1 撑柱的设计 227.3.2 定位圈237.3.3 顶棍孔237.3.4 限位钉237.3.5 紧固螺钉248、注塑机脱模系统的设计248.1脱模力的计算248.2推出机构的设计 268.2.1 推杆位置的设计 26推杆的直径26推杆固定形式及装配要求 269、 注塑模侧抽芯机构的设计 2710、 注塑模导向定位系统的设计 2810.1 导向系统的设计 2810.2定位系统的设计 2911、 注塑模温度控制系统的设计 2911.1 冷却计算3011.2 冷却系统的确定 3011.2.1 冷却系统的设计原则 3011.2.2 冷却系统机构的确定 30总结32感谢词33参考文献34摘 要塑料注塑成型所用的模具称为注塑成型模具， 简称注塑模。注塑成型在整个塑 料制品的生产中占有着非常重要的地位， 少数的几种塑料除外，几乎所有的塑料都 可以采用注塑成型的方法来生产塑料制品。 本设计是关于鼠标下壳的塑料制品的注 射模模具设计，通过对塑件进行工艺的分析和比较， 最终设计出一副注塑模模具来 生产鼠标下壳产品，以实现自动化提高产量。该课题从产品的结构工艺性和模具的 结构出发，对模具成型零件、模具浇注系统、冷却系统、顶出系统、注塑机的选用 和有关参数的校核都做了详细的设计，同时简单编制了部分模具零件的加工工艺。在设计过程中，我通过查阅大量的资料、国标、手册、期刊，同时结合教材上 的相关知识对注射模模具的组成结构 （成型零件、浇注系统、导向部分、排气系统、 推出机构、模具温度调节系统）有了比较系统的认识此次设计拓宽了我的视野，丰富了我的知识、锻炼了我的意志，为我将来更好的进行模具设计积累了一定的经 验。【关键词】鼠标下壳 注射成型 注射模 分型面 工艺AbstractThe molds used for plastic injectio n mold ing called injectio n moldi ng, referred to as theinjection mold. Injection molding occupies a very important position in the producti on of plastic products, in additi on to the product ion of several kinds of plastic products , Almost all of the plastic can be produced into products by in jecti on mold ing method.This desig n is the desig n of injection mould for plastic product of the mouse bottom cover。Finally I designed an injection mold to produce a mouse bottom cover product to realize the automatio n of product ion through tech ni cal analysis and comparison of the plastic products.This paper has a detailed design about the die casting system, molding parts, ejector system, cooling system, the choice of injection machine and the check of related parameters.And I compiled the process of some mold parts.In the design process,I have a systemmatic understanding for The structure of the in jecti on mould( forming parts ,gat ing system, guide part, la un chmec hanism, exhaust system, mold temperature control system) through referring to piles of data, manual, GB, magazine and combining with the knowledge from textbook. This design has broaden my horizons, enrich the knowledge, exercise the will.A nd I has accumulated some experie nee for my better mold desig n in the future.【Key words 】The mouse bottom cover,Injection molding,Injection mold,The part ing surface,Craft刖言模具行业(Mould)是国民经济总量发展(GDP的根本衡量指数之一,受到了 人们和市场的高度重视，那些发达国家有“模具工业是进入富裕社会的源动力” 的说法。我国模具行业近些年来发展速度很快，根据统计,现今从事模具行业的企业2万左右,相关人士从业50万上下,其产值大约360亿元,市场长有洛阳纸贵 的现象，出口约$2亿，进口约$10亿。如今，吾国的模具工业有以下特质：a复杂、 精密、大型、寿命长中高档的模具以及模具标准件的发展节奏明稳健且势如长虹;b压铸模和塑料模有良好的增长势态；有着大批的专业企业在等待这样的机会来临 蓄势待发，为经济发展做贡献；c另外，从国家的战略方面来说，一种的永恒发展 实体经济的发展，从而建立起扎实的金融基础，为人民的生活，资源的多元 化做出贡献，故而模具的行业比重则是不言而喻。从地区分布来看，则在全国的沿海地区发展明显优于其他地区，主要是指资金活跃，丰富的地方，比如长江， 珠江三角洲，江浙一带，其模具规模产值已霸占6成。此乃可书之处，然我国的设 计制造的能力形于发达国家德、美、日、法、意,则犹如簸驴比于骐骥，其千里之行，费时久也。下面就我国塑料模具工业技术的现状和发展走向分述如下。1发展现况1.1产品的现在时我国的塑料模具工业可追溯几十年前，经过了几番回复，跟随着经济的高速发 展以及世界经济的全球化，中国的市场规模在汽车，工业，家用电器，生活需求 方面的迅猛增长，模具整体水平应运生息，取得了在规模上的长足进步，另东亚 的一些发展中国家望其项背，啧啧称叹。在成型工艺方面，吾国也取得了比较大的进展。比如在多种材质的多色注射 模、塑料成型模、镶件互换结构以及抽芯脱模机构的创新设计的层面。且在熟练使用气体辅助注塑成型技术的能力也更加的灵活多变，如天津通信广播公司模具厂、青岛海信模具有限公司等厂家成功地把气辅技术成功施用在大型电视机外壳 以及一些厚壁零件的模具上，有些厂家还运用了 C2M0LD气体辅助软件，获得了不 错的效果和市场反响。现在，热流道模具已慢慢开始推广，资金方面充足的企业采 用率甚至高达20 %。就一般来说，有热流道装置两种方式一一外热式和内热式。 但总的说来热流道的采用率较低，与国外相比还有很大的差距。1.2 CAD/ CAE/ CAM的应用现在时自文明的初端，模具就一直是一个值得重视的技术，有些与艺术结合，传递 着人们的心里的美好愿望和独特的文化，这些在各国都能有所实证，最常见的便 是瓷器，陶器。吾国的青花瓷则更是高人一筹，饮誉全球。故模具的历史可以说 从未离开人们的需求。今天已非往昔，我们有电脑，有理论，有模型等方面处理 方式，让我们可以精益求精，这也算是人们的心里追求吧！如果说美是一种追求， 这也算是工业与艺术的结合吧。记得在大二期间曾学过工业产品造型设计， 究其本源，大概也就在此处吧！CAD/ CAE/ CAM就是这一种需求下的衍生工具，虽然分工有所不同，却实在是一体多面，犹然人面之耳鼻口舌，少一不可。目前大家常用的主要软件有 PR0/ENGINEE、S0LID2W0RKS UG- U、 CADDS5、 DUCT CIMA2TRONC2MOLLD但目前国内对于 CAD/ CAE/ CAM勺使用并不全面，且 缺乏自行开发的能力，这就让我们在国际市场上的竞争力大大落后于发达国家。2主要发展方向多年来，由于劳动成本的因素，中国俨然已经成为整个世界制造业的重要基 地。企业的生命消盈，市场的变化和人们的新的心里需求，决定了我们的制造的 方式！除此之外，同行的竞争，称为大众的春天，而企业则随时面临秋天之凋零。 故大体说来，当今的制造业，是走在过去里的。新的变化则需要制造揭“竿而起”(stand forward )，最新的工业4.0，好像也在想这个方向下功夫。这样就在产 品的周期上节缩，而在另一个空间的广度上拓宽。因而，CAD/ CAE/ CAM勺技术的运用，有时候又显得有些不足，故我们才需要有特色的，创意的人才来推动发展， 提升行业的高度。要想在市场上占有重要地位，就需要我们在质量上、成本上、 创新上有所突破。2.1协同创新设计承上而来，“创新”二字很有必要地来谈谈。首先借用文学之句“不识庐山 真面目，只缘身在此山中”来总领其旨。创新就是需要跳出本身的圈子，让别的 因素参与进来，大家“奇文共欣赏，疑义相与析”，籍“他山之石可以攻玉”之 理，成“鹏程”之举。俗语说“当局者迷，旁观者清”，则与此合如符契。由此， 则“创新设计”一词之奥，尽矣。在整个模具设计生产过程中，模具工程师与产 品工程师必须高度配合，共同致力于模具的创新设计，缩小我们与发达国家之间 的差距。2.2模具制造设备和信息将更加丰富，制造更高效目前，数控加工已广泛的运用于实际生产中。为了提高效率、保证产品质量 和制造流程的优化，有些厂家已经开始使用多坐标数控加工、高速铣削加工以及基于快速原型的模具制造等方法。制造设备的进步和制造信息的处理方式的多样 化会给模具制造开辟了新的道路，模具制造技术也拾阶而上。2.3主要发展ASP模式模具行业的发展过程中，始终相随着高新技术的进程。而企业要想拥有这些 高技术和培养掌握这些高端技术的人才，则成本将会翻升，这对一个企业来说， 尤其是长期的发展便会产生阻力，为了降低企业对现今的需求，而更多的谋求将 来的空间，就必须要在技术与实践的方面做出结合的努力。经过多年的积累，ASP模式获得大家的认可。他主要的功用简言之就是在“资源的分配”上进行监督和 适时调整。这就包括了 逆向设计、快速原型制造、数控加工外包、模具设计模具 成型过程分析、 等机构上的改善，从而提高有效率，降低浪费。2、零件的工艺分析2.1材料的选择本产品为鼠标的下壳，从其使用性能上分析，必须具备良好的综合机械性能, 鼠标底盖与鼠标垫摩擦非常频繁，所以需要较好的耐磨性；该产品需要有一定电 绝缘性，即电气性能；产品还要能耐水，耐油等。就以上性能而言，很多塑料都具有，但再综合材料来源和成本分析，ABS相对于其他塑料来说就更加合适了。因此，在选用材料时，考虑米用 ABS o2.2 ABS塑料特性与应用2.2.1 ABS 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物化学和物理特性ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯分散于丙烯腈-苯乙烯的共聚物中的一种多组 分聚合物。三种组分都具有不同特点：丙烯腈有耐磨性、高强度及耐热性；丁二烯冲击韧度较高；苯乙烯具有高光洁度、良好的成型性及保持材料刚性。从形态 上来看，ABS是非结晶性材料。三种组分聚合在一起产生了具有两相的三元共聚物， 一个是聚丁二烯橡胶分散相，另一个则是苯乙烯 -丙烯腈的连续相。ABS的特性主要由三种组分的比率以及共聚物中两相的分子结构决定。ABS为无定型塑料，有很多品种，不同的品种其机电性能以及成型特性也就各不相同。 在使用时，应按照品种来确定成型方法和成型条件。ABS综合性能较好，冲击韧度、力学强度较高，尺寸稳定。 ABS耐热程度比聚 氯乙烯、尼龙、氯苯乙烯等都要高，可达 90C（甚至可在110115C使用）。其 耐化学性和电气性能较好，容易成型和机械加工。ABS的收缩率在0.4%0.7%之间。常用收缩率0.5%。2.2.2 注塑模工艺条件干燥处理：ABS吸湿性强，必须充分干燥。最少要在温度为 80L 90C下干燥 24小时。材料温度应保证小于 0.1%。熔化温度：210280 C ;建议温度：245Co模具温度：4090Co （制品光洁度受模具温度影响，温度较低光洁度也就 相对较低）。注射压力：56176MPa注射速度：中高速度。2.2.3 典型用途：ABS适于制造一般机械零件、减摩耐磨零件、传动零件和电信 结构零件。比如：电冰箱，汽车（如车轮盖，仪表板，反光镜盒等），电话机壳 体，打字机键盘以及娱乐用车辆如喷气式雪撬车以及高尔夫球手推车等。2.3结构工艺性分析制品的尺寸不大，外形轮廓大部分是样条曲线，不规则。型腔部分结构相对 简单，没有其他多余结构，而型芯部分结构比较复杂，有独立的结构和孔，需要 嵌入镶件。该制品还存在倒扣，为了保证顺利脱模，需要设计斜推杆。总体来说, 该制品结构特征基本符合塑件的设计要求。该制品机械性能以及尺寸精度都比较 好，而且对其表面质量要求不高。图2.1塑件三维图塑件的尺寸塑件的外形尺寸101.81mm 54.37mm 19.90mm，塑件的型芯型腔部分表面需 要使产品能够顺利成型。塑件的精度塑料尺寸精度是指生产出来的塑料产品的尺寸与设计图上尺寸的符合程度， 也就是指产品尺寸的准确度。一般情况下，在满足使用要求的前提下，制品精度 应设计得尽量低一些。根据表 2.1,在此选用一般精度塑件的表面粗糙度塑件表面质量要求不高，使用起来要手感舒服，且塑件在于鼠标垫摩擦过程中要 顺畅，因此对塑件的表面粗糙度的要求较高，通常情况下，塑件表面粗糙度要求要 比模具的高12级。因此塑件的表面粗 糙度在之间。本设计选取R0.8。234脱模斜度塑件在冷却时，由于塑件收缩会使其 包紧在模具型芯上或者型腔中的凸起部分。为了避免塑件被粘住，便于从模具中顺利取出制品，制品壁在脱模方向上应设计有一定的倾斜角度。查相关资料得，ABS的脱模斜度为：型腔35Ll 130；型芯4011。在本次设计中，设ABS的脱模斜度为：型腔1 30/ ;型芯10表2.1塑料制品精度等级的选用 tt 91A V M M来擔公輕尺寸内IF 丁二拥乙ElWT31EAS内驕-松乙黄將HT7MT3CAMT3MWEPJCT2nZKT上MTSPAAJ*啊燃兄MT3MT4m1TTZMT3imiWP討慕二甲MT3KT4M7b- -MT?1 ,MT3MTHPCimi.:H13MTSPDAP欄華二甲二站ra!n MhTT2WT7MTSPEWT3MT7PKSV1imMmMTSPETV时華二甲尢増恆事ftwnMT*MTbimKT3MTSPFsrnxn*nivnMT*hmPUMA屮事丙41甲WTfMTNTSPOMMTJVT4mMT4MT5g3、注塑机的选用3.1注塑机的选用注塑机是生产热塑性塑料制品的主要设备，模具是安装在注塑机上使用的, 注塑机的大小必须与模具的大小相匹配，注塑机太小，难以生产出合格的产品; 注塑机太大，增加了模具的生产成本。计算塑件的体积和质量通过三维软件UG计算得出该塑件的体积：V=9944.55mm,查有关资料可知ABS 的密度为1.021.16g/cm3，此处取密度为1.09g/cm3。则单件塑件的质量m=pV=1.09X 9944.55 X 10- g 10.84g。根据要求，本设计采用一模四腔，则塑件总质量m=4m=4 10.84g=43.36g流道凝料质量：m=mX 30%=43.36X 30%沪13g那么，总质量：m总=m+m=43.36+13g=56.36g ;注塑机最大注射量模具注塑成型的塑料制品和流道凝料总质量应小于注射机的额定注射量的80% 即：注射机的额定注射量A56.36g + 80% = 70.45g。模具涨型力的计算高压塑料熔体（一般在 2040MPa选取，1MPa=X 106N/ni ）在充满型腔的时 候，会产生涨开模具的分型面的力，这个力的大小就等于型腔压力与流道凝料和 塑料制品在分型面上的投影面积之和的乘积 。据此原理，表达公式为：F涨=卩压（nA投XA浇）（3.1 ）其中：F涨一高压塑料熔体在在分型面上的涨开的力，单位N;P压一高压塑料熔体对分型面方向上的平均压力，单位MPa ABS的型腔压强P压=40MPan模多腔的型腔数量；A 投一塑件在成型面上的投影，单位 mmA浇一流道凝料在分型面上的投影，单位 mrf。由三维软件UG计算得出投影面积：A 投=4.916 X 103mm； A浇=667.1mn2贝U F涨=P压（nA投X A浇）=40 X（ 4 X 4.916 X 103+667.1 ）=813244N=813.244kN注塑机的选择因此，综合上述条件，初选我国上海塑机厂生产的卧式注塑机，其型号为，其主要技术参数：额疋注射量：125cm锁模力：900kN疋位圈直径：？ 100mm喷嘴球头半径：SR12mm最大开（合）模行程：300mm模具最大厚度：300mm模具最小厚度：200mm 喷 嘴 直 径：？ 4mm4、注塑模浇注系统的设计注塑模具的浇注系统是为将熔融塑料引入模具型腔而开设的通道。模具的浇 注系统的作用是使熔融塑料在高压下高速进入模具型腔，实现型腔填充。4.1塑件在模具中的位置型腔数量及排列方式根据要求，模具采用一模四腔，即型腔数量n=4,结构对称简单。分型面的设计模具的分型面是指开模时模具中能够取出塑件和流道凝料的且可以分离的接 触面。分型面设计的一般原则：（1）有利于脱模；（2）必须确保塑料制品尺寸精度；（3）必须保证塑料制品外观质量要求；（4）有利于简化模具结构；（5）方便模具制造；（6）分型面尽量避免尖角利边；（7）满足注塑机技术规格的要求。分型面的形状如图4.1所示,图4.1分型面4.2浇注系统的设计浇注系统设计对塑料制品的外观、性能和成型难易程度等有很大影响，浇注 系统设计主要包括对主流道，分流道，浇口和冷料穴四部分的设计。主流道的设计主流道是指注塑机喷嘴与模具接触处到分流道的流动通道，它是熔体最先经 过的模具的部分。为了使能够顺利的拔出流道凝料，一般都设计成圆锥形，本设 计其锥角取4。其主要尺寸可由以下计算获得：流道小端直径：d=do+ （0.5 1） =4+0.5mm=4.5mm主流道球面半径：R=F+ （12） =12+1mm=13mm主流道锥角：a =24,取a =4主流道长度根据本塑件实际情况而定；具体尺寸标注如图4.2所示。分流道的设计分流道是指与主流道与浇口连接的通道，分流道作用的作用是改变熔体的流 向。如果模具为一模多腔，那么其分流道的设计必须保证熔融塑料能够同时填充 型腔。假如所有型腔的体积形状都一样，分流道的截面和长度最好能够相等。分 流道应保证熔融塑料能尽快且同时填充型腔。图4.2主流道的尺寸图4.3分流道形式及尺寸分流道截面形状有很多种，包括圆形、梯形、U形、半圆形、及矩形。在选取分流道截面形状时，必须确保在压力损失最小的情况下，将熔融塑料以较快的速 度送到浇口处充模。而在截面面积相等的情况下，圆形的周长最短。周长越短， 则阻力越小，散热就越多，因此流道截面形状为圆形时效率越高。所以，在此选 择分流道截面形状为圆形。分流道的截面大小本塑件质量不大，投影面积不大，壁厚较小，且ABS塑料的流动性较好，因此分流道截面积不应设计的太大，本设计取分流道直径为? 5mm。具体尺寸见图4.3。423浇口的设计浇口是浇注系统的最后部分，它连接分流道与型腔，熔融塑料在浇口处的速 度明显加快，能快速地充满型腔。它能加速熔融塑料的冷却，防止塑料熔体倒流 进入流道。浇口应尽量短小，与产品分离容易，不造成明显痕迹。浇口形式有很多，主要包括侧浇口、点浇口、直接浇口、潜伏式浇口、扇形 浇口、环形浇口等。由于本次模具为一模多腔，且制品有较薄的壁厚、比较大的 表面积，需要大注射量，并且浇口的位置不能设置在制品的中心。综合这些因素 考虑选择浇口形式为侧浇口。侧浇口的尺寸取宽度 X=2mm高度Y=0.8mm长度L=1mm见图4。图4.4 浇口形式及尺寸浇口位置的选择:（1）浇口位置尽量选择在分型面上；（2）浇口位置应尽量选择在塑件最大壁厚处；（3）浇口避免开设在细长型芯附近；（4）在侧浇口模具中，应避免从枕位处进料；（5）浇口位置有利于型腔的排气；（6）浇口位置不能影响制品外观质量和功能由于上述原则总会存在一定程度上的冲突和矛盾，所以要尽量满足最重要的 要求。就本塑件而言，功能和外观质量是应首要考虑的要求。所以综合上述原则， 将浇口开设在型腔宽敞、有圆形小型芯的一侧。424冷料穴的设计冷料穴是是用来储藏注塑间隔期间产生的冷料，主流道冷料穴一般开设在主流道末端，分流道较长时，分流道的末端也应设冷料穴。冷料穴有以下分类：底部带推杆的冷料穴、推板推出的冷料穴、无拉料杆的 冷料穴、分流道冷料穴。本设计中，主流道冷料穴圆柱体的直径为 56mm深度为56mm本设计取 直径为5mm深度为5.5mm对于分流道冷料穴，其长度为11.5倍的流道直径， 本设计取长度为7mm图4.5 1-主流道冷料穴；2-分流道冷料穴拉料杆的设计拉料杆的作用是将主流道凝料从浇口套中拉出，再将其随着制品一起推出模 具外。(1) 主流道拉料杆的设计本设计的浇口形式为侧浇口，为了避免主流道凝料粘在定模上，所以需要设 计拉料杆，本设计采用勾形拉料杆作为主流道拉料杆。(2) 分流道拉料杆的设计侧浇口浇注系统分流道的拉料杆就是推杆，拉料杆的直径等于分流道直径， 装在推杆固定板上。5、注塑模排气系统的设计注塑模中将气体排出和气体引进的机构统称为排气系统。型腔内的气体应及 时排出以免影响到制品的成型质量和成型周期。注射模成型时排气通常用如下四 种方式进行：（1利用流道排气；（2在分型面上开设排气槽排气；（3）利用推杆、推管和动模镶件的配合间隙排气；（4）利用镶件配合面及侧向抽芯结构排气由于本制品设置的推杆较多，因此除利用推杆与内模镶件的配合间隙排气外， 仅在制品枕位处开设排气槽。6、注塑模成型零件的设计模具生产时用来填充塑料熔体和成型制品的零件称为成型零件，制品的外形 和尺寸取决于成型零件，成型零件包括凸模、凹模以及小型芯等。6.1型芯、型腔工作尺寸的计算模具成型零件的制造误差影响制品尺寸误差的还有成型零件的制造误差，制品的尺寸精度随着成型零 件的制造精度而变化。实践表明，成型零件的制造公差约占制品总公差的1 /也1/4设成型零件的制造公差为6。模具安装配合的误差模具成型零件装配误差是指制品在成型过程中成型零件之间配合间隙的变 化，都会引起制品的尺寸的变化。影响误差的因素较多，累积的误差也就较大，因此我们在设计时应确保累积 的误差不超过塑件规定的公差值，即：厶（6.1）式中厶为塑件公差。因为考虑到影响因素多，因此本设计中计算尺寸都采用平均收缩率法。即：Smax - Smin 100%（ 6.2）2式中 S-塑料的平均收缩率（其他的同上）。由材料的性质可知：ABS的收缩率为0.40.7。故0 7+04S100% =0.55%2规定：制品外形名义尺寸为最大尺寸，采用单向负偏差，与之相对应的凹模 名义尺寸为最小尺寸，采用单向正偏差；制品内形名义尺寸为最小值，单向正偏 差，与之相对应的凸模名义尺寸为最大尺寸，单向负偏差；中心距尺寸采用单向 等值正、负偏差，基本尺寸为平均值。型芯、型腔工作尺寸的计算（1）型腔径向尺寸由平均收缩率法公式：(6.3 )Lm =L 1 S -3/4 b式中 L l型腔径向尺寸（mr）i；L塑件径向公称尺寸（mrh；S塑料的平均收缩率（% ；塑件公差值（mrh；s模具零件公差（mm，s =1/21/4，一般取S =1/3 式中塑件的公差值根据不同的尺寸在表2 （塑料制品尺寸公差数值表）选择。型腔长：L 1=101.81 X( 1+0.0055) -3/4 X 0.58 00.58/3 =101.9300.193型腔宽：L 2=54.37 X( 1+0.0055) -3/4 X 0.40 00.40/3 =54.37+0.133（2）型腔深度尺寸由平均收缩率法公式：(6.4)Hm 二H 1 S -2/3：b式中 H l型腔深度尺寸型腔深：H m=16.18 X( 1+0.0055) -2/3 X 0.20 T3 =16.14+0.067(3) 型芯径向尺寸由平均收缩率法公式：(6.5)式中 Im型芯径向尺寸型芯长：I1=100 X( 1+0.0055) +3/4 X 0.52 o.52/3 =1OO.940O.173型芯宽：I2=52.56 X( 1+0.0055) +3/4 X 0.40 0/3 =53.1533(4) 型芯高度尺寸由平均收缩率法公式：hm - |h 1 S 2/3 .(6.6)式中 hm型芯高度尺寸型芯高：h=14.77(1+0.0055) +2/3 X 0.20=14.987(5)中心距尺寸由平均收缩率法公式:(6.7)7级精度。中心距式中 CM中心距尺寸制品上有凸台，其尺寸没有公差要求，在此采用标准中的尺寸公差取为模具制造公差的1/ 21=25.13 X (1+0.0055)10.96/6=25.27 10.162=32.16 X (1+0.0055)【1.04/6=32.34 10.1733=36.18 X (1+0.0055)【0.3/2=36.38 10.154=40.60 X (1+0.0055)10.34/2=40.82 10.176.2确定内模镶件外形尺寸注塑成型时，从注塑机喷嘴出来的熔融塑料对模具施加高压。为避免因强度不够而产生塑性变形甚至开裂或因刚度不够而产生扰曲变形，出现溢料和飞边等 缺陷，会降低塑件尺寸精度并且影响塑件顺利脱模，有必要保证模具有良好的刚 度和强度。一般用经验法和计算法来确定内模镶件的尺寸，而在实际工程应用中基本上 采用经验法。如果使用计算法确定内模镶件尺寸，其过程太过繁琐复杂，因此在本设计中使用经验法确定内模镶件的尺寸。本设计内模镶件材料选用P-20(3Cr2Mo),硬度(36 38HRC。表6.1 塑料制品尺寸公差数值表15Cl-xUi*1L诵 -h9PL O#3-CJGJ7X S 电f卡G：F *每*41- *_2=*3i=*era三 ybCH3 f Sera；-I厂4- k 4W乜=il i甲一=za3-h=-k.一 r C-THi=233AO1=13-兰can- *gd1 =_ 3g3SgJfa-F-=，=iJJC3 Tg=S，！l费-T *3z=*k* q -zz*r-占1-n -甲一csra-tv*yd r J :eva-C-3 声gIB* *bT -r*=l 4二 PiKL-4I4 a.-=gMZ Fbb =rzxarii*-*4=i z& *；czz?z-Z=F b czzr - Uzz=K -ib -JL 4厂4RiH-rz* r邑*r b b电Z?-Y i. C. k *b!l.=-二MZZ-S二冃 fL 4L 4 L电 r*Bb v丁*!1q-空0*3=fCrrab -41-!二二sZi二七K.-=arcw4s-so-=veraroo=co=Oni k 4!-二=F-二*-卢b. =;z：ZrF.=*J=4c=S*Jf b 434-MS-JZ严4i；e Bi L电 :J-T=fa h.ht=下*0%& kb# R=；=-b4KZVJ-T44=Z?SJTJZ；严HiQ七* -1-L- -1 Z=-V L h3bT *rI2!-=s=?=r- tME-:Tf C=r I2Z*昌Zr二 b：z.-Tb.lr4035TO本设计取型腔壁B=25mm型腔至内模镶件的边距A=25mm内模镶件高度尺寸的确定本设计采用整体式凸模，因此在此只确定凹模的厚度，为了减小主流道的长度，凹模的厚度应尽量取小一些。取型腔底部至凹模底部的距离Wa=35mm确定合模后内模镶件总体厚度尺寸H=90mm6 .2.3其他设计要点（1）分型面封料要求 为了满足封料要求，型腔边缘与主流道、分流道不能 挨得太近，之间得有一段安全距离。（2） 模具结构空间要求排位时应保证各结构件之间不发生干涉。（3） 要充分考虑螺钉、冷却水及推出装置为了模具能达到良好的冷却效果， 排位时应注意推杆、螺钉对冷却水孔的影响，预先留好冷却水孔的位置。（4） 模具长宽比例要协调模具型腔应布置尽量紧凑一些，这样可以减小模 具外形尺寸和分流道的长度，模具的长宽比例要合适，一般来说长宽比例不要超过2。综合以上要求及规则，本设计最终确定模具内模镶件外形尺寸为280mmlL190mm区 90mmH624内模镶件配合尺寸与公差内模镶件与模板的配合为过渡配合， 配合公差为H7/m6内模镶件之间的配合 公差为H7/h6。625内模镶件的型腔表面粗糙度型腔的表面粗糙度取决于制品的表面粗糙度。凹模成型表面粗糙度一般为 Ra0.10.4卩m本设计采用 Ra0.4卩m配合表 面粗糙度为Ra0.8卩m 其余表面为 Ra1.66.3卩m 本设计采用 Ra1.6卩凹模成型表面粗糙度一般为 Ra0.0250.1卩m本设计采用 Ra0.1卩m配合 表面粗糙度为 Ra0.8卩m 其余表面为 Ra1.66.3卩m 本设计采用 Ra1.6卩m6.3成型零件的结构设计凹模的结构设计凹模是装在定模里的镶件，用来成型塑料制品的外表面。其结构特点随制品 的结构和磨具加工方法而变化。制品外表面是由凹模成型的，凹模有组合式和整体式两种。整体式凹模由整 块材料加工而成，特点是强度和刚度高。但由于结构比较复杂，加工也就相对困 难一些。组合式凹模与整体式凹模比较，有加工方便、节省材料、更换方便、热 处理方便等优点。仔细观察该制品的结构特点，制品外表面有一凹凸孔，但该孔不深且不小， 所以不需要另设小型芯来成型该孔，凹模结构就需采用整体式。凸模的结构设计凸模是装在动模里的镶件，用来成型塑料制品的内部结构。凸模也有整体式 和组合式两种。因为制品的内表面结构较多较复杂，因此凸模采用镶拼组合式结构，将主型 芯制成局部镶嵌式，在小型芯单独加工后在嵌入凸模，公差配合取H7/m6镶件的紧固本设计由于A、B板用于装配内模镶件的孔不通，所以内模镶件通过螺钉紧固在动、定模板上。螺钉规格为内六角圆柱头螺钉M8 40L。图6 .2 1、2-联接螺钉7、注塑模结构件的设计7.1模架的设计模架的选用模架的选择需要综合考虑型腔和型芯的结构形式、脱模的动作、浇注系统形 式等。设计过程中尽量使用标准件，选用标准模架。本设计中，模具采用了一模 四腔，采用测浇口，有斜顶机构，采用推杆推出。综合以上分析，查相关手册，选用龙记生产的大水口模架，模架型号规格为：CH型 3345,其中A板为80mm B板为80mm C板为90mm A、B板间距1mm垃圾 钉高度5mm模架长宽BX L为330mr 450mm动、定模板开框尺寸的设计在动、定模板上加工出用于装配内模镶件的凹坑，叫做开框。开框有通框和 不通框两种。(1) 开框的长、宽尺寸的确定长度和宽度的基本尺寸等于内模镶件的长度和宽度的基本尺寸，其公差配合取 H7/m6(2) 开框的深度尺寸的确定本设计的分型面为曲面，因此动模板和定模板上开框的总深度=内模镶件装配后的总高度-1mm =89mm7.2浇口套的设计浇口套是指连接模具与注塑机喷嘴且作为主流道用的那一段金属件，俗称唧 嘴。一般浇口套会选择优质钢材加工并热处理。一般会将浇口套固定在模板上以 防止生产中浇口套转动或被带出。浇口套有定位和作为浇注系统的主流道作用。 浇口套材料为T10A热处理要求淬火5357HRC本设计浇口套具体尺寸如图。050.0035.00如600图7.1 浇口套形式及尺寸7.3模架中其他结构件的设计撑柱的设计由于从喷嘴出来的熔融塑料压力很大，如果后模太薄，时间久了就会变形， 出的产品也就不合格，所以为了不让后模变形，通常需要用撑柱支撑后模。撑柱 加在后模与模具底板之间，撑柱需用螺钉与底板固定。撑柱的位置撑柱的位置应设置在注塑压力在动模板上的集中处，撑柱最好是对称布置，注意撑柱尽量不要与其他零件发生干涉。本设计撑柱的直径为 20mm固定撑柱的螺钉规格为 M8 30L。撑柱材料为I卜E_- a JI1任1段图7.2撑柱定位圈为了保证模具浇口套与注塑机料筒喷嘴在同一轴线，定位圈将模具初定位在注塑机上。并且浇口套也需要定位圈将其压紧在模具上。定位圈采用自制或外购标准件，本设计采用标准件，规格为35 100 15100.00图7.3定位圈7.3.3顶棍孔模具注塑结束，制品冷却定型后模具开模，注塑机上的顶棍通过加工模具底板上的顶棍孔推动底板将制品推出模具。顶棍孔直径取35mm。7.3.4限位钉限位钉又叫做垃圾钉，其作用是避免推杆底板和模具底板大面积接触，且防止顶针顶出长度过长，把斜顶和带托顶针顶断。本设计限位钉大端直径取 20mm o 735紧固螺钉本设计采用内六角圆柱头螺钉。内六角圆柱头螺钉主要用于动定模内模料，型芯，小镶件及其他一些结构组件的联接。本设计中，联接方铁、模具底板和动模板的螺钉规格为M16 130L,联接模具底板和方铁的螺钉规格为M 10 35L,联接推杆固定板和推杆底板的螺钉规格为 M 10 30L o&注塑机脱模系统的设计模具中，将冷却定型后的制品以及浇注系统凝料从模具中无损坏地推出的机 构被称作脱模系统。脱模系统包括推出零件、复位零件以及固定零件。在设计此 机构时，应遵守以下几个原则：(1) 保证模具打开时塑件留在动模上(2) 保证塑件不因推出受力而变形损坏(3) 结构合理且动作稳定可靠(4) 合模时正确的定位8.1脱模力的计算制品在冷却时体积会收缩变小，会紧包住模具型芯，制品要从型芯上脱出就 必须克服因包紧力而产生的摩擦阻力。一般来说，塑件开始推出瞬间需要克服的 阻力最大，因此选择此时作为临界条件。根据力平衡原理，列出平衡式： Fx =0（ 8.1）则：Ft Fb sin : - F cos:（8.2）式中Fb塑件对型芯的包紧力；F 脱模时型芯所受的摩擦阻力；Ft 脱模力；:型芯的脱模斜度。又F二 Fb（8.3）于是Ft 二 Fb（cos： -sin： ）（8.4）而包紧力为包容型芯的面积与单位上包紧力之积，即：H二Ap由此可得：Ft = Ap（丄 cos- s in）（ 8.5 ）式中丄塑料对钢的摩擦系数，约为 0.10.3 ;A塑件包紧型芯的面积；p 塑件对型芯的单位正压力，一般情况下p=812MPa由于通过UG软件计算得出 A=1840.07mm2，且 J =0.3，: =1，p=10MPa最终计算得脱模力为：Ft=1840.07 X 10X( 0.3 x cos1-sin1 0) =5198.23N8.2推出机构的设计推出机构一般包括推杆推出机构、推板推出机构、推管推出机构、定模推出 机构、螺纹自动脱模机构等。由于本制品的形状不大，所以选择用圆推杆推出机 构。圆推杆结构最为简单，容易加工，而且圆推杆推出制品时其受到的阻力比较 小，推出动作也相当灵活可靠，推杆损坏后更换也比较方便。推杆位置的设计对于推杆的位置，我们应注意以下几点：(1) 推杆需设在包紧力大的地方(2) 推杆需均匀布置(3) 推杆需设在塑件强度刚度较大处因为本塑件围周紧紧包在型芯上面，故在塑件的四周需均匀布置顶杆。且塑 件有一个较小的台阶孔，应设计一个推杆，使受力平衡，将塑件均匀地推出。推杆的直径在推出过程中，推杆需要克服包紧力推出产品，必须具有足够的刚性，不致 压弯，因此推杆直径应足够大。本设计采用直径为5mm勺圆推杆。推杆固定形式及装配要求本次设计采用圆形截面推杆，其尾部采用台肩，结构简单，台肩的直径比推 杆直径大46mm推杆直径与模板上的推杆孔采用的配合形式为间隙配合，其配 合公差为H7/f7。推杆上端面应高出镶件表面 0.030.05mm采取在固定板上开 一沉孔用螺纹来固定。而推杆固定端留单边间隙值为0.5mm这可以降低加工要求 和避免推杆卡死现象。推杆材料采用45钢，与型芯的配合部分表面粗糙度R-：O8m。8.3复位杆待制品取出后，动定模合模时，定模板推动复位杆完成推杆固定板的复位。本设计复位杆的直径为 25mm 09、注塑模侧抽芯机构的设计很多塑料制品因为侧壁带有通孔、凹槽或凸台，设计时需要设计专门的机构来成型该部分结构，这种机构就称为侧抽芯机构。本设计的塑料制品由于存在倒扣，所以需要采用斜推杆来成型该倒扣并推出制品。在脱模过程中，斜推杆同时完成侧向分型和抽芯动作。本设计斜推杆的斜度为7，斜推杆与内模的配合公差取 H7/f6，斜推杆应避免与模架接触以减小摩擦和阻力，本设计避空处形状设计成方孔。图9.1 斜推杆10、注塑模导向定位系统的设计10.1导向系统的设计在注塑模中，为保证成型零件每次合模后的精准度，让活动零件按着我们设 计的路线运动的结构叫做导向系统。在本设计中，采用导柱导套类导向系统，为 确保准确合模，A、B板之间应设计导向系统。而且由于本设计有斜推杆，为了减 小斜推杆与动模之间的摩擦阻力，在推杆固定板上应设计导向系统。导柱和导套前端应倒圆角以适应导柱能够顺利地进入导套。模具在开模或合模过程中，导柱和导套之间会有摩擦，为了减小摩擦，导柱表面可以加工一些圆 环形的凹槽，用于储存润滑油。A、B板之间导柱安装在动模一侧；推杆板导柱固 定在模具底板上，穿过推杆固定板，深入动模板10m m。导柱由于摩擦和侧向力容 易损坏，则导柱需要耐摩擦以及内芯应具有高强度、高刚度，因此采用T10钢，经淬火处理，硬度为50L55HRC,导柱固定部分的表面粗糙度 Ra0.85，导向部分 的表面粗糙度为0.4m ； A B板之间导套的材料也用T10钢，推杆板导套配置相 应的铜质导套，但硬度应略低于导柱以减轻摩擦，推杆板导套配置相应的铜质导 套，导套固定部分的表面粗糙度 0.8m，导向部分的表面粗糙度为0.4m。导柱 与固定板的配合为H7/k6,导柱与导套的配合为H7/f7，导套与模板的配合为H7/m&图10.1 A、B板之间导柱、导套图10.2 推杆板导柱、导套10.2定位系统的设计在注塑过程中，型芯、型腔会受到侧向力，该侧向力可能会导致模具中模板 以及活动零件位置发生偏移，最终不能得到合适的产品，定位系统可以确保凹模、 凸模在合模时精确定位，分担导柱所承受的侧向力。本设计由于分型面位非规则的曲面，所以在动定模板之间应设计锁紧定位机 构，保证合模时精确定位。定位机构还可以分担导柱所承担的侧面压力