扣盖的注射模具设计【塑料注塑模】

扣盖的注射模具设计摘要首先此次设计主要完成扣盖注射模具的设计，设计中分析了零件的结构及工艺性，确定该塑件的注塑成型方案并进行了注射模设计方面的相关计算。其次利用 UG 软件的 CAD 模块对扣盖注射模进行三维造型。模具设计要求结构紧凑、工作可靠、操作方便、运转平稳、冷却效果好、劳动强度低、生产效率高、生产的塑件精度高、生产成本低。本文从型腔数量和布局的确定、注射机选择、流道的设计、模板及其标准件的选用、冷却系统、成型部件的设计等给出了详细的设计过程。注射模具设计是一个需要很多的经验的模具设计，所以我们可以利用各种设计经验与理论相结合的方式使得该设计更加完美。UG 软件是一个极好的工具，可用于现代的成型加工与模具设计。关键词：扣盖；注射模具；注射机 ；流道IAbstractFirst of all, the design mainly completed the design of the injection mold for the cover cover. The structure and manufacturability of the parts were analyzed in the design. The injection molding scheme of the plastic part was determined and the related calculation of the injection mold design was carried out. Secondly, using CAD module of UG software for three-dimensional modeling of cover injection mold. 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: buckle cover; injection mould; injection machine; channelII目 录第 1 章 前言 .11.1 本课题的研究内容和意义 .11.2 国内外的发展概况 1.21.3 本课题应达到的要求 .3第 2 章 塑件工艺件设计分析 .42.1 概述 .42.2 塑件分析 .42.3 塑件材料的确定 .42.3.1 塑件材料的选择 .42.4 塑件材料的各项性能 .42.4.1 主要特性 .52.4.2 技术指标 .52.4.3 制件壁厚 .52.4.4 精度 .52.4.5 尺寸公差 .62.4.6 塑件的成型工艺性能介绍 .62.5 体积计算确定型腔数量及型腔布局 .62.5.1 体积 .62.5.2 质量 .62.5.3 型腔布局 .72.6 塑件的脱模斜度 .72.6.1 脱模斜度的意义和影响 .72.6.2 脱模斜度的确定 .72.7 注塑设备的选择及其主要参数 .82.7.1 注塑设备的型号选取 .82.8 注塑机重要参数的校核 .82.8.1 注塑容量的校核 .8III2.8.2 注射压力的校核 .92.8.3 锁模力的校核 .92.8.4 开模行程的校核 .102.9 模架的选择 .102.10 本章小结 .11第 3 章 分型面的设计 .123.1 概述 .123.2 分型面的选择 .123.4 本章小结 .13第 4 章 浇注系统 .144.1 主流道设计 .144.2 分流道的设计 .154.2.1 分流道的布局 .154.3 浇口的设计 .154.4 本章小结 .16第 5 章 模具成型零部件的设计 .175.1 型腔的设计 .175.2 型芯的设计 .175.3 成型零部件工作尺寸的计算 .18第 6 章 顶出脱模机构的设计 .206.1 概述 .206.2 顶杆顶出机构 .206.3 推板顶出机构 .216.4 模架的设计 .216.6 本章小结 .21第 7 章 冷却系统的设计 .227.1 冷却管道的工艺计算 .227.2 冷却水道的结构设计 .23IV7.3 本章小结 .23第 8 章 导柱导向机构的设计 .258.1 导柱导向机构的作用 .258.2 导柱导套的选择 .25第 9 章 模具零部件材料选择 .269.1 塑料模选用钢材的原则 .269.2 模具的选材及热处理要求 .26第 10 章 模具的试模与修模 .2710.1 制品的粘着 .2710.2 注射填充不足 .2710.3 次品分析 .27第 11 章 设计存在的问题和解决方案 .2911.1 结论 .2911.2 不足之处及未来展望 .29致 谢 .30参考文献: .310第 1 章 前言1.1 本课题的研究内容和意义模具工业是国民经济的基础工业，被成为“工业之母”。而塑料模具又是整个模具行业中的一枝独秀，发展极为迅速。自从 1927 年聚氯乙烯塑料问世以来，随着高分子化学技术的发展以及高分子合成技术、材料改性技术的进步，愈来愈多的具有优异性能的高分子材料不断涌现，从而促使塑料工业飞跃发展。在现代化工业生产中，69%90% 的工业产品需要使用模具加工，模具工业已成为工业发展的基础，许多新产品的开发和生产在很大程度上都依赖于模具生产，特别是汽车、轻工、电子、航空等行业尤为突出。我国自改革开放以来，塑料工业发展很快，表现在不仅塑料增加而且其品种更为增多，其产量已上升到居世界第四位，由此可见，塑料工业已在我国国民经济的各个部门中发挥了愈来愈大的作用。在模具方面，我国模具总量虽已位居世界第三，但设计制造水平总体上比德、美、日、法、意等发达国家落后许多，模具商品化和标准化程度比国际水平低许多。在模具价格方面，我国比发达国家低许多，约为发达国家的 1/31/5，工业发达国家将模具向我国转移的趋势进一步明朗化。我国塑料模的发展迅速。塑料模的设计、制造技术、CAD 技术、CAPP 技术，已有相当规模的确开发和应用。在设计技术和制造技术上与发达国家和地区差距较大，在模具材料方面，专用塑料模具钢品种少、规格不全质量尚不稳定。模具标准化程度不高，系列化商品化尚待规模化；CAD、CAE、Flow Cool 软件等应用比例不高；独立的模具工厂少；专业与柔性化相结合尚无规划；企业大而全居多，多属劳动密集型企业。因此努力提高模具设计与制造水平，提高国际竞争能力，是刻不容缓的。近年来，随着科学技术的进步以及对塑件质量要求的提高，塑料模塑成型技术正向高精度、高效率、自动化、大型、微型、精密、高寿命的方向发展，具体表现在以下几个方面：1、塑料成型理论研究的进展。2、新的成型方法不断涌现。3、塑件更趋向精密化、微型化及超大型化。4、开发出新型模具材料。15、模具表面强化热处理新技术应用。6、模具 CAD/CAM/CAE 技术发展迅速。7、模具大量采用标准化。模具是汽车、电子、电器、航空、仪表、轻工、塑料、日用品等工业生产的重要工艺装备，模具工业是国民经济的基础工业。没有模具，就没有高质量的产品。用模具加工的零件，具有生产率高、质量好、节约材料、成本低等一系列优点。因此已经成为现代工业生产的重要手段和工艺发展方向。因此，模具技术，特别是制造精密、复杂、大型模具的技术，已成为衡量一个国家机械制造水平的重要标志之一。自改革开放以来，到目前为此制造业在中国国民经济中占的比重已占到 45%，制造业部门成为 GDP 增长的主要支撑力量。现代模具行业是技术，资金密集性的行业，模具行业的发展，可以带动制造业的蓬勃发展，对国民经济的发展有着辐射性的影响。1.2 国内外的发展概况 1随着计算机软件的发展和进步，CAD/CAE/CAM 技术也日臻成熟，其现代模具中的应用将越来越广泛。利用先进的 CAD/CAM/CAE 技术进行模具的设计与制造，不仅省时省力，实现了无图纸化加工，而且制品的准确性，减少了试模的次数，缩短模具的设计及生产周期。模具制造技术将向集成化、智能化、益人化、高效化方向发展。最为重要的是保证了模具使用寿命。模具制造技术迅速发展，已成为现代制造技术的重要组成部分。在塑料成型生产中，先进的模具设计、高质量的模具制造、优质的模具材料、合理的加工工艺和现代化的成型设备等是成型优质塑件的重要条件。由于塑料模具工业快速发展及上述各方面差距的存在，因此我国今后塑料模具的 发展必将大于模具工业总体发展速度。塑料模具生产企业在向着规模化和现代化发展的同时，“小而专”、“小而精” 仍旧是一个必然的发展趋势。从技术上来说，为了满足用户对模具制造的“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求，以下的发展趋势也较为明显。一方面发展专业模具厂的技术优势，使之进一步提高对某一类模具的设计制造水平；另一方面要不断采用新技术、新工艺，提高模具产品的技术含量。要提高我国的模具技术水平，必须在以下方面加大努力：21、开发精密、大型、复杂、长寿命的模具，实现模具国产化；2、.加速模具标准化、专业化、商品化生产；3、大力发展 CADCAMCAE、RPM 等先进模具设计和制造技术；4、加大人才培养的力度，使他们尽快掌握模具设计和制造中的先进技术。1.3 本课题应达到的要求模具设计是模具专业最为重要的环节之一，同时它也是最后的一个关键教学环节。它是由学生过渡到生产的一步，由学校走向工厂的桥梁。是我们第一次系统地把所学理论应用在实际生产。通过此次的设计制造的各个环节有了更加深入明确的了解从而培养和提高设计的能力。设计的目的有两个，第一个目的是让我们掌握模具设计的基本技能，如绘图，计算，查阅设计资料和手册。熟悉国标和各种标准的能力，能够熟练运用三维软件进行绘图。第二个目的是了解和掌握模具设计与制造的工艺，从而独立的设计一般的塑料模具，为走出学校走向社会打下基础。本人设计的这副模具是塑料成型模具，塑料扣盖塑料模具设计，这是一种方形状的塑料外壳。在设计过程中我是按照循序渐进的方法，严格按照设计要求去做，力求数据准确，结构合理，在保证合乎塑料件要求的同时，力求结构简单。但是由于本人的实践经验不足，因此考虑的问题可能有些地方不是很全面，设计中难免会出现错误，还望各位老师和同学指正。在此，我在这里衷心的感谢导师对我的指导和同学对我的帮助。第 2 章 塑件工艺件设计分析2.1 概述3此章将会对塑件的工艺设计进行分析，确定此论文题目扣盖的材料及其收缩率和密度等特性。然后通过体积计算确定型腔的数量及排列，并由此选择相对应的注塑机的型号和模架。2.2 塑件分析图 2.1 为制品的三维立体图。该产品精度及表面粗糙度要求很高,零件是属于方形壳体，零件的体积不大。考虑到注射填充和模具的大小。采用一模两腔结构。图 2.1 制品的三维立体图2.3 塑件材料的确定2.3.1 塑件材料的选择考虑到扣盖的工作环境，由于是日常用品必须是无毒，无臭，无味的材料制成。，经常用手触摸，必须耐酸、化学稳定性要好；抗拉强度、硬度、耐磨性要突出，综合机械性能要好。具备这些条件的塑料一般首选：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（英文名称:Acrylonitrile Butadiene Styrene ，简称：ABS ）。2.4 塑件材料的各项性能2.4.1 主要特性（1）综合力学性能好,抗冲击强度高,耐化学稳定性强,而且电性能非常优越。（2）与有机玻璃的熔接性良好，可表面镀铬,以及喷漆处理。（3）高抗冲、高耐热、高阻燃、高增强、高透明。（4）流动性比 HIPS 差一点，比 PMMA、PC 等好，柔韧性好。 42.4.2 技术指标表 2-1 ABS 的技术指标见下2 密度 3/()kgdm1.021.16 比体积 31/()vdmkg0.860.98吸水率 2410pc0.20.4 收缩率 s 0.40.7熔点 tC130160 硬度 HB 9.7R121抗拉屈服强度 bMPa50拉伸弹性模量 1EMPa31.80体积电阻率 ()Vcm16.90弯曲强度 w800.46MP 90108 无缺口 261热变形温度t/c 0.185MP 83103冲击韧度 2()nkJm2k缺口 112.4.3 制件壁厚零件的壁厚为 2mm（ABS 的推荐小型塑件壁厚：8mm 和最小壁厚参考值0.80mm3）。2.4.4 精度扣盖上盖的尺寸精度：根据“塑件精度等级的选用（SJ1372-1978）”，选择建议采用的精度等级为 ABS 一般精度5 级。2.4.5 尺寸公差扣盖上盖的尺寸公差：根据“塑件的尺寸公差（SJ1372-1978）”2.4.6 塑件的成型工艺性能介绍表 2-2 ABS 的注射工艺参数注射机类型 螺杆式 螺杆转速 30 60r/min喷嘴形式 直通式喷嘴 喷嘴温度 180190模具温度 50 70 注射压力 60 100Mpa5保压压力 5 10 Mpa 冷却时间 5 15s周期 15 30s后处理方法 红外线烘箱温度 70时间 0.3 1h备注 原材料应预干燥 0.5h 以上2.5 体积计算确定型腔数量及型腔布局2.5.1 体积根据 UG 对零件的分析可得制件的体积图 2.6 体积计算2.5.2 质量根据 UG 的分析可得：体积 =3.9cm并由已知 密度 = 1.05000000 g/cm 可得：质量 = 4.095 g考虑到 ABS 的材料性质（成型周期较短）、塑件的尺寸精度、每个塑件的成型压力、生产效率和生产成本等各因素，将模具的型腔定为：一模 2 腔。2.5.3 型腔布局由于零件比较简单，塑件可以分布在模具中心的四周，这样也保证了浇注系统的平衡，下图为型腔的分布图：6图 2.8 型腔分布图2.6 塑件的脱模斜度2.6.1 脱模斜度的意义和影响塑件在冷却后会产生收缩，会有包紧力作用在凸模或者成型的型芯上；或者粘附作用，塑件紧贴在凹模型腔内。为了便于脱模，防止塑件表面在脱模时刮伤、擦毛等，在设计时塑件表面沿脱模方向应该具有合理的脱模斜度。2.6.2 脱模斜度的确定根据“塑件常用的脱模斜度 4”中推荐 ABS 材料的脱模斜度为：凹模（型腔） 2545 凸模（型芯） 2045 本设计中是由圆形的球体组成，模具的脱模斜度不用进行设置，能保证正常的脱模斜度要求2.7 注塑设备的选择及其主要参数2.7.1 注塑设备的型号选取根据以上分析、计算，查塑料成型工艺与模具设计表 2-20 初选注射机：XS-Z-60。注射机 SX-Z-60 参数：表 2.1 SX-Z-60 注塑机主要参数表7SX-Z-60 注塑机主要参数名称 数值 单位型号 SX-Z-60注射量 (最大) 60 cm螺杆（柱塞）直径 （38） mm注射压力 122 MPa注射行程 130 mm注射时间 1.2 s注塑方式 柱塞式合模力 500 KN最大成型面积 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柱杆空间 190300 mm合模方式 肘杆功率 6.3 Kw机器重量 1.2 t2.8 注塑机重要参数的校核初选完注塑机的型号以后要对注塑机的各项重要参数进行校核，比较实际需求是否能满足注塑机的重要参数。2.8.1 注塑容量的校核标准注射机的标准规定：注塑容量是以注塑低 ABS 时对空注塑的条件下，注塑机螺杆或柱塞做一次最大行程的过程中能达到的最大容量。注射量的大小是选择注塑机的一个重要参数。它反应了注塑机的注塑能力，意味着注塑机能注射成型多大体积的注塑制品。在以容量计算，进行校核时，必须使在一个注塑周期内所需的注塑塑料熔体的容量在标准注塑机额定的注射量的 80%以内，就是：V 塑0.8V 注 （2.1）式中 V 塑 即注塑机的最大注射容量，cm3；V 注 即产品塑件与浇注系统的体积的总和,cm3；0.8 为最大注塑容量的利用系数。本设计中，注射量校核如下：8由 UG 的分析测量体积可得：V 模3.9cm3, V 浇10cm3 （2.2）V 塑2*V 模浇=7.8+1017.8cm3最后得出 V 浇V 塑/0.8=17.8/0.822.25cm3 ；选定的注塑机容量为 60cm3，所以注塑机的注射容量符合标准要求。2.8.2 注射压力的校核在本次设计中，参考了制品的材料低 ABS 的材料特性，以及给定的推荐压力，最终确定制品所需的注塑压力为 80MPa，而注塑机的注射压力能达到 122MPa，这肯定了注塑机的注塑机的压力符合标准要求。2.8.3 锁模力的校核锁模力为注塑机锁模装置用来夹紧模具的力。锁模力过小会在产品塑件成型发生飞边跑料的现象。FpA/1000 （2.3）式中：F 为锁模力 ,KN；P 为型腔压力， MPa；A 为塑件及浇注系统在分型面上的投影面积， mm2。已知参考的低 ABS 的型腔压力为 2530MPa。确定型腔压力 25MPa。浇注系统的投影面积与产品的投影面积可以通过 UG 中的分析得出，A=2339.0341。由于浇注系统的投影较为分散，即定为一倍的单个制品的阴影面积。9图 2.9 截面面积分析图锁模力即为 F=pA=252339.0341=58.5KN。而注塑机的锁模力为 500KN 远大于计算所得的胀模力所以注塑机的锁模力符合标准要求。2.8.4 开模行程的校核模具开模后为了便于取出制件，要求有足够的开模距离，所谓开模行程是指模具开合过程中动模固定板的移动距离。注塑机的开模行程是有限的，设计模具必须校核所选注射机的开模行程，以便与模具的开模距离相适应。对于卧式注射机，其开模行程与模具厚度有关，对于多分型面注射模应有： mHS10521max+=式中 -推出距离-包括浇注系统凝料在内的塑件高度2=（水口料的长度 +2030）总的开模距离需要 H=130+80+10=220mm 以上经计算，符合要要求。2.9 模架的选择根据型腔排列的方式和型腔的大小以及考虑10根据对塑件的综合分析，确定该模具是单分型面的模具，由 GB/T12556.1-12556.2-1990塑料注射模中小型模架可选择 CI 型的模架，其基本结构如下：2.10 本章小结此章对产品塑件的工艺设计进行了分析，确定了塑件产品的材料及其特性。然后通过计算确定了型腔的数量与排列方式，并由此选择相对应的注塑机型号和模架类型型号，最终通过计算验证初步的选择满足了实际的情况。11第 3 章 分型面的设计3.1 概述将模具适当地分成两个或几个可以分离的主要部分，它们的接触表面分开时能够取出塑件及浇注系统凝料,它是决定模具结构的重要因素，每个塑件的分型面可能只有一种选择，也可能有几种选择。合理地选择分型面是使塑件能完好的成型的先决条件。3.2 分型面的选择分型面的形式参见模具设计与制造简明手册图 2-40，其选择示例见模具设计与制造简明手册表 2-47。如何确定分型面，需要考虑的因素比较复杂。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较，从几种方案中优选出较为合理的方案。选择分型面时一般应遵循以下几项原则：（1）分型面不仅应选择在对制品外观没有影响的位置，而且还必须考虑如何能比较方便地清除分型面产生地溢料飞边。同时，还应避免分型而产生飞边；（2）分型面的选择应有利于脱模，否则，模具结构便会变得比较复杂。通常，分型面的选择应尽可能使制品在开模后滞留在动模一侧；（3）分型面不影响制品的形状和尺寸精度; （4）分型面应尽量与最后填充的型腔表面重合，以利于排气；（5）选择分型面是，应尽量减少脱模斜度给制品大小端尺寸带来的差异；（6）分型面应便于模具加工;（7）选择分型面时，应尽量减少制品在分型面上的投影面积，以防止面积过大，造成锁模困难，产生严重的溢料。其中最重要的是第 5）和第 2）、第 6）点。为了便于模具加工制造，应尽是选择平直分型面工易于加工的分型面。考虑到零件的形状，分型面设计在最大轮廓面，具体由图所示：12图 3.1 上下分模示意图3.4 本章小结本章对本设计的模具分型面：上下分型面，前后分型面，内部的分型面进行了设计分析，最终确定了最理想的方案。并在图上给出参考的指示。13第 4 章 浇注系统浇注系统：从注塑机喷嘴进入模具开始，到型腔入口之间的流道。多模腔的模具的浇注系统由主流道、分流道、浇口、冷料穴等组成。本章会对此次设计的浇注系统进行分析并选出最适合的方案。4.1 主流道设计主流道是一端与注射机喷嘴相接触，另一端与分流道相连的一段带有锥度的流动通道。主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，属易损件，对材料要求较严，因而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式，俗称浇口套，以便有效的选用优质钢材单独进行加工和热处理。主流道参数如表 4-1 所示： 表 4-1 主流道主要参数参数 参数值锥角 =2内表面粗糙度 Ra=0.63 m小端直径 D=d+(0.51)mm=5.5半径 R =R +(12)mm=2021材料 T8A定圈也是标准件，外径为 150mm，内径 130mm。通过两个 M8 螺丝固定定位环，具体如下图：14图 4.2 浇口套与定位环4.2 分流道的设计4.2.1 分流道的布局分流道横截面形状有很多种：圆形、梯形、六边形、圆角梯形、等。在各种截面中，圆形截面是使用最为广泛的，由于本零件体积比较大，为了注射填充饱满，设计采用直接交口，无需设计分流道4.3 浇口的设计浇口是连接分流道和型腔之间的通道。它的位置、形状和尺寸对产品塑件的成型有较大的影响。它的设计包括了形状、尺寸的确定和位置的选择。本次设计中采用了一模两腔的结构设计，又因为材料的特性，经过各种分析比较，采用侧浇口。图 4.5 浇口流道4.4 本章小结本章对设计中的浇注系统进行了设计，对主流道，分流道，浇口等进行了计算验证。15第 5 章 模具成型零部件的设计模具中，决定产品塑件几何形状与尺寸的零部件成为成型零部件，主要包括凸模，凹模，镶块，成型杆，成型环等等。5.1 型腔的设计凹模用于成型塑件的外表面，又称为阴模、型腔。按其结构的不同可分为整体式、整体嵌入式、局部镶嵌式和四壁镶嵌式 5 种。总体上说，整体是强度、刚度好，但不适于复杂的型腔。镶嵌式采用组合的模具结构，是复杂型腔加工相对容易，可避免采用同一材料，可利用拼接间隙排气，但刚度较差易于在塑件表面留下镶嵌块的拼接痕迹，模具结构相对于型芯结构简单，模具不大，为了提高强度，采用整体式。如图图 5.1 型腔设置示意图5.2 型芯的设计型芯是用成型塑料内表面的零件。二者并没有严格的区分，由于该模具结构在型芯上复杂，又属于小型模具，内表面又要求不高所以凹模也采用整体式。16图 5.2 型芯设置示意图5.3 成型零部件工作尺寸的计算塑件经成型后所获得的制品从热模具中取出后，因冷却及其它原因会引起尺寸减小或体积缩小，收缩性是每种塑料都具有的固有特性之一，选定 ABS 材料的平均收缩率为 0.3%，刚计算模具成型零部件工作尺寸的公式为：BA03.式中 A 模具成型零部件在常温下的尺寸B 塑件在常温下实际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 级作为模具制造公差。在此取 IT5 级，型芯工作尺寸公差取 IT5 级。模具型腔的小尺寸为基本尺寸，偏差为正值；模具型芯的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。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型腔深度的尺寸计算：h =h (1+k)-(2/3) （5.7）凹 塑 3式中： h 模/型腔高度尺寸(mm)；凹h 为塑件內形深度基本尺寸(mm),即塑件的实际內形深度尺寸；塑s 、K 含义如（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）凸模的外形尺寸计算： L 凸 =L (1+k)+(3/4) （5.8）塑 3式中： L 凸 模/型芯外形尺寸(mm)； L 为塑件內形基本尺寸(mm),即塑件的实际內形尺寸；塑s 、k 含义如（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型芯的深度尺寸计算：H 凸 =h (1+k)+ (2/3) （5.9）塑 3式中： h 凸 为凸模/型芯高度尺寸(mm)；h 为塑件內形深度基本尺寸(mm),即塑件的实际內形深度尺寸；塑s 、k 含义如（1）式中两个型芯的高度分别为： 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 顶出脱模机构的设计6.1 概述本设计中，顶出系统采用顶杆顶出机构，产品塑件包覆的型芯分为两个部分：型芯内部作为顶杆，用于顶出塑件，使塑件脱出型芯外部表面；型芯外部固定于定模模板之上。6.2 顶杆顶出机构本设计中的顶杆采用圆柱型顶杆，也就是型芯的内部。为了使顶杆能较好的将塑件推出，且又要有成型面的要求(在塑件内部有突出部分，顶杆上部中央需凹陷一个圆形球面) ，需要有较大截面积和一定的形状，要另外对顶杆进行精加工。其结构和位置如下图所示图 6.1 顶杆示意图6.3 推板顶出机构19在动模一侧设置推板，来放置推杆使推杆推出塑件进行脱模。推板一侧还需设置四个与动模和定模的分型面接触的导柱来限位。6.4 模架的设计模架技术的标准，是指在模具设计中和制造中所应遵循的技术规范、基准、和准则。它具有以下定义：1. 减少了模具设计者的重复性工作；2. 改变了模具制造行业“大而全，小而全”的生产局面，转为专业生产；3. 模具的标准化是采用 CAD/CAM 技术的先决条件；4. 有利于模具技术的国际交流和模具出口。根据实用模具设计与制造手册表 2-86 的注射模模体组合形式而选模架，它适应于单分型面的模具的推件板的推出机构 13。模宽 B1=250mm，模长 L=300mm；模板 A=60mm，材料 45 钢；模板 B=60mm，材料 45 钢；垫块 C=80mm，材料 45 钢； 模架的总高度计算得：H=401经校核模具的强度和刚度都是足够的，且模架的大小也适中，经核算选用该模架是较为合理的。6.6 本章小结本章对顶出脱模机构进行了设计。对模架介绍并计算出各板的厚度。20第 7 章 冷却系统的设计温度对产品塑件的影响：变形，尺寸精度，力学性能，表面质量。模具温度调节系统应该包括：加热系统与冷却系统两个方面，要根据塑料的品种，产品塑件的结构形状，尺寸，生产效率和成型工艺对模具的要求来确定对模具加热还是冷却。模具冷却系统的冷却方法一般是：在型腔，型芯或滑块等部位合理的设置冷却水道，并通过调节冷却水流量和流速来控制模具温度。模具冷却的主要目的是为了：提高塑件质量和缩短成型周期。通过比较最终确定本次设计的冷却系统采用循环水冷却方法。7.1 冷却管道的工艺计算计冷却系统的目的在于维持模具适当而有效率的冷却。冷却孔道应使用标准尺寸，以方便加工与组装。设计冷却系统时，模具设计者必须根据塑件的壁厚与体积决定下列设计参数： 冷却孔道的位置与尺寸、孔道的长度、孔道的种类、孔道的配置与连接、以及冷却剂的流动速率与热传性质。求塑件在固化时每小时释放的热量 Q塑件的产量为 hkgtmW/053.8.1625.查表 104 得 ABS 的单位热流量 lJ/3所以 hKQ/26.105.1)2530(178.40.6)(60321 McMqv= 38.min/冷却管路的位置与尺寸21塑件壁厚应该尽可能维持均匀。冷却孔道最好设置是在凸模块与凹模块内，本零件的成型部分在滑块处，所以在其位置设置通常，钢模的冷却孔道与模具表面、模穴或模心的距离应维持为冷却孔道直径的12 倍，冷却孔道之间的间距应维持 35 倍直径。冷却孔道直径通常为 612 mm（7/169/16 英吋），在此取 6mm。 7.2 冷却水道的结构设计冷却水管道分布在型腔和型芯上，直径为 6mm。动模板的一端用短胶管联通，另一端的两个孔分别接进水孔和出水孔。图 7.1 冷却水管的设计图22第 8 章 导柱导向机构的设计导柱导向机构是保证动定模或上下模合模时，正确定位和导向的零件。8.1 导柱导向机构的作用1、 定位件用：模具闭合后。2、 保证动定模和推板或上下模位置正确。3、 保证型腔的形状和尺寸精确。4、 在模具的装配过程中也起定位作用。5、 便于装配和调整。6、 导向作用：合模时，首先是导向零件接触，引导动定模或上下模准确闭合，避免型芯先进入型腔造成成型零件损坏。7、 承受一定的侧向压力。8.2 导柱导套的选择导柱导套结约形式及尺寸图 8-1 其材料采用 T8A 钢经渗碳淬火处理，硬度为 5055HRC。导柱、导套固定部分表面粗糙度 Ra 为 08m，导向部分表面粗糙度 Ra 为 0.80.4m。具体尺寸如上图所示。导柱、导套用 H7/r6 配合镶入模板。23第 9 章 模具零部件材料选择9.1 塑料模选用钢材的原则（1）模具钢材成分应