1、 畢業設計（論文）題 目： 空調機后蓋注射成型工藝與模具設計學 生： 徐益欽 指導老師： 范新鳳 副教授 系 別： 材料科學與工程系 專 業： 模具設計與制造 班 級： 模具071 學 號： 1607203112 2010年 5月目錄摘要11 引言22 塑件工藝分析32.1 產品結構分析3塑件的尺寸精度分析3塑件表面質量分析3塑件的結構工藝性分析32.2塑件材料分析42.3成型條件分析52.4注射成型的工藝參數53 模具設計方案的確定73.1計算制件的體積和質量73.2注射機的初選73.3 分型面的選擇8分型面的形式83.4 確定型腔數目和排列方式8型腔數目的確定9型腔的排列方式93.5 澆注

2、系統的設計103.5.1 澆注系統的組成103.6抽芯機構的設計14側向分型抽芯機構14滑塊與導滑槽設計143.7凹模的結構設計153.8凸模的結構設計163.9導柱導向機構的設計173.10 脫模機構的設計18脫模機構18脫模機構的分類及選用18脫模機構的設計原則18空調機后蓋的脫模機構193.11 溫度調節系統的設計19冷卻系統設計19冷卻系統設計原則19冷卻系統的結構形式194 模具設計的有關計算214.1抽芯距的計算214.2抽芯力的計算214.3斜導柱的選擇214.4冷卻時間的計算214.5成型零件的工作尺寸計算214.5.1.型腔尺寸計算22型芯1尺寸計算23型芯2尺寸計算244.

3、6型腔壁厚和底板厚度計算254.7冷卻系統的計算255 注射機參數的校核265.1 注射壓力的校核265.2 鎖模力的校核265.3開模行程與推出機構的校核266 模架選用287 模具裝配圖繪制297.1 模具裝配圖繪制297.2模具動作過程308設計小結31致謝32參考文獻33摘要塑料工業是當今世界上增長最快的工業門類之一，而注塑模具是其中發展較快的種類，因此，研究注塑模具對了解塑料產品的生產過程和提高產品質量有很大意義。本論文介紹了注射成型的基本原理，特別是單分型面注射模具的結構與工作原理，對注塑產品提出了基本的設計，介紹了冷流道注射模具澆注系統、冷卻系統和頂出系統的設計過程度要求做了簡單

4、說明。設計成型零部件以及設計合理的推出機構。并分析和闡述了模具型芯零件及各標準件的選材、熱處理工藝，塑件的結構要素，塑件的尺寸公差和精度的選擇，塑件的體積和質量的計算方法對設計進行驗證主要是對注射機的相關重要參數進行驗證包括模具閉合厚度、模具安裝尺寸等。在校驗合格后，進行成型零件加工工藝過程的制定，既要保證塑件的質量，又要兼顧經濟性。 通過本設計可以對注塑模具有一個更進一步的認識，了解模具結構及工作原理。關鍵詞：生產工藝 注射模 成型零件 塑料模具 分型面 澆注系統1 引言塑料具有可塑性強，密度小，比強度高，化學穩定性高，外觀多樣的特點，因而受到越來越多的廠家及人民的喜愛，塑料制品幾乎已經進入

5、一切工業部門及人民日常生活的各個領域。空調機后蓋是日常生活中十分常見和常用的制品，選擇空調機后蓋是因為它的結構包含了常見塑料模具的各個部分，能達到綜合訓練自己設計水平的目的，能充分做到理論結合現實生活的實際情況，我們能做到同時站在生產方和使用者的角度來考慮產品的設計，可以結合自己對產品使用性能的一些需求來改進產品的設計方案，使產品模具設計更具實際意義。2 塑件工藝分析2.1 產品結構分析2.1.1塑件的尺寸精度分析此塑件有要求的尺寸精度級別為MT3或MT2級，其余的精度級別可按MT5級精度查公差值。2.1.2塑件表面質量分析除了塑件一些特殊部位有較高的表面要求，其余的表面粗糙度為6.3m。塑件

6、的結構工藝性分析該塑件外形為鉤形，其高度較高而寬度較窄，在成型時可能出現填充不足的現象。此次產品是在UG5.0的輔助下完成的，產品圖如圖2.1：a塑件俯視圖b塑件仰視圖圖2.1 空調機后蓋塑件三維實體圖2.2塑件材料分析1、化學名稱：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三種單體聚合而成的非結晶型的高聚物。2、ABS樹脂是五大合成樹脂之一，其抗沖擊性、耐熱性、耐低溫性、耐化學藥品性及電氣性能優良，還具有易加工、制品尺寸穩定、表面光澤性好等特點，容易涂裝、著色，還可以進行表面噴鍍金屬、電鍍、焊接、熱壓和粘接等二次加工，廣泛應用于機械、汽車、電子電器、儀器儀表、紡織和建筑等工業領域，是一種用途極廣的熱塑性工程塑料

7、。ABS樹脂是目前產量最大，應用最廣泛的聚合物，它將PS，SAN，BS的各種性能有機地統一起來，兼具韌，硬，剛相均衡的優良力學性能。 3、ABS塑料性能一般性能： ABS外觀為不透明呈象牙色粒料，其制品可著成五顏六色，并具有高光澤度。ABS相對密度為1.05左右，吸水率低。ABS同其他材料的結合性好，易于表面印刷、涂層和鍍層處理。ABS的氧指數為1820，屬易燃聚合物，火焰呈黃色，有黑煙，并發出特殊的肉桂味。力學性能：ABS有優良的力學性能，其沖擊強度極好，可以在極低的溫度下使用；ABS的耐磨性優良，尺寸穩定性好，又具有耐油性，可用于中等載荷和轉速下的軸承。ABS的耐蠕變性比PSF及PC大，但

8、比PA及POM小。ABS的彎曲強度和壓縮強度屬塑料中較差的。ABS的力學性能受溫度的影響較大。熱學性能：ABS的熱變形溫度為93118，制品經退火處理后還可提高10左右。ABS在-40時仍能表現出一定的韌性，可在-40100的溫度范圍內使用。電學性能：ABS的電絕緣性較好，并且幾乎不受溫度、濕度和頻率的影響，可在大多數環境下使用。環境性能：ABS不受水、無機鹽、堿及多種酸的影響，但可溶于酮類、醛類及氯代烴中，受冰乙酸、植物油等侵蝕會產生應力開裂。ABS的耐候性差，在紫外光的作用下易產生降解；于戶外半年后，沖擊強度下降一半。成型性能：ABS塑料成型性較好。它的流動性較好，成型收縮率小；ABS塑料

9、比熱容較低，在料筒中塑化效率高，在模具中凝固也較快，模塑周期短。但ABS吸水性大，成型前必須充分干燥，表面要求光澤的制品應進行較長時間的干燥。ABS塑料可采用注射、擠出、壓延、吹塑、真空成型等方法制造塑料制品。 4、ABS塑料的用途 由于ABS塑料具有良好的綜合性能并易于成型，所以在機械、電器、輕工、飛機、造船以及日用品等工業中得到較廣泛的應用，如電機外殼、電話機殼、汽車儀表盤、儀表殼、把手、管道、電池槽、及電視機、收錄機、洗衣機、計算機外殼等。2.3成型條件分析干燥處理：吸濕性強，通常需要干燥處理；分解溫度：250；模具溫度：5080；注射壓力：可大到6001000bar（1bar=0.1m

10、pa，bar是國際組織壓力單位）；保壓壓力：可大到800bar；2.4注射成型的工藝參數注射機類型： 螺桿式預熱和干燥t/: 150170 165180 180200噴嘴溫度t/: 170180模具溫度t/: 5080注射壓力P/MPa： 60100成型時間t/s: 注射時間 2090 高壓時間 05 冷卻時間 20120 總周期 50220螺桿轉速n/(r·min-1): 30后處理： 方法 紅外線燈、烘箱 溫度t/ 70 時間t/h 243 模具設計方案的確定3.1計算制件的體積和質量注射模是安裝在注射機上的，因此在設計注射模具時應該對注射機有關技術規范進行必要的了解，以便設計出

11、符合要求的模具，同時選定合適的注射機型號。從模具設計角度考慮，需要了解注射機的主要技術規范。在設計模具時，最好查閱注射機生產廠家提供的有關“注射機使用說明書”上標明的技術規范，因為即使同意規格的注射機，生產廠家不同，其技術規格也略有差異。選用注射機時，通常是以某塑件（或模具）實際需要的注射量初選某一公稱注射量的注射機型號，然后依次對該機型的公稱注射壓力、公稱鎖模力、模板行程以及模具安裝部分的尺寸一一進行校核。以實際注射量初選某一公稱注射量的注射機型號；為了保證正常的注射成型，模具每次需要的實際注射量應該小于某注射機的公稱注射量，即： V實 < V公 式子中，V實實際塑件（包括澆注系統凝料

12、）的總體積（cm3）由UG分析/體測量，可得空調機后蓋的體積為V=75381mm3，根據塑件形狀、材料及尺寸采用一模兩件的模具結構，考慮到設計為2腔，加上澆注系統的冷凝料（V流=2VX20%），V總=V流+2V=181cm3。注射機最大注射量和制品的質量或體積有直接關系，兩者必須相適應，不然會影響制品的產量和質量。因此，為了保證正常的注射成型，注射機的最大注射量應稍大于制品的質量或體積（包括流到凝料），通常注射機的實際注射量最好在注射機的最大注射量的80%以內。3.2注射機的初選查閱塑料模設計手冊的國產注射機技術規范及特性，考慮外形尺寸及注射時所需的壓力情況，可以選擇初選螺桿式注射機2：XSZ

13、Y250。基本參數如下： 螺桿直徑（mm）：50 注射容量（cm3）：250 注射壓力（公斤力/cm2）：1300 鎖模力（t）：180 最大注射面積（cm2）：500 最大模具高度（mm）：350 最小模具高度（mm）：250 模板行程（mm）：350 噴嘴球半徑（mm）：R18 噴嘴孔直徑（mm）：4 定位孔直徑(mm)：125+0.06 頂出兩側孔徑（mm）：40 頂出兩側孔距（mm）：2803.3 分型面的選擇分型面是指分開模具取出塑件和澆注系統凝料的可分離的接觸表面。一副模具根據需要可能有一個或兩個以上的分型面，分型面可以是垂直于合模方向，也可以與合模方向平行或傾斜。分型面的形式：分

14、型面的形式與塑件幾何形狀、脫模方法、模具類型及排氣條件、澆口形式等有關，常見的形式有如下五種：水平分型面、垂直分型面、斜分型面、階梯分型面、曲線分型面。1.分型面的選擇原則1：a）便于塑件脫模： 、在開模時盡量使塑件留在動模內 、應有利于側面分型和抽芯 、應合理安排塑件在型腔中方位；b）考慮和保證塑件的外觀不遭損壞c）盡力保證塑件尺寸的精度要求（如同心度等）d）有利于排氣e）盡量使模具進攻方便2.選擇曲線分型面 分型面結構如圖3.1： a分型面1b分型面2 圖3.1 分型面選擇圖3.4 確定型腔數目和排列方式型腔數目的確定為了使模具與注射機的生產能力的匹配，提高生產效率和經濟性，并保證塑件體精

15、度，模具設計時應確定型腔數目，常用的方法有四種3：a）根據經濟性能確定型腔數目；b）根據注射機的額定鎖模力確定型腔數目；c）根據注射機的最大注射量確定型腔數目；d）根據制品精度確定型腔數目。考慮到成本，根據a）其計算過程如下：設型腔數目為n，制品總件數為N，每一個型腔所需的模具費用為C1，與型腔無關的模具費用為C0，每小時注射制品成型的加工費用為y（元/h），成型周期為t（min），則：模具費用為XM=nC1+C0（元），注塑成型費用為Xs=N（yt/60）（元），總成型加工費用為X=XM+Xs，即 X= N（yt/60n）+ nC1+C0 為使總的成型加工費用最少，即令dx/dn=0,則有：

16、 N（yt/60）(-1/n2)+C1=0 所以n=(Nyt/60C1)1/23.4.2型腔的排列方式對于高精度制品，由于型腔模具難以使個型腔的成型條件均勻，故通常推薦型腔數目不超過4個，塑料件的精度為8級左右，以及模具制造成本、制造難度和生產效率的綜合考慮，型腔數目定為2腔，排布形式為矩形的平衡布局。其結構如圖3.2：圖3.2 型腔布局圖3.5 澆注系統的設計3.5.1 澆注系統的組成 圖3.3 澆注系統的組成圖所謂注射模的澆注系統是指從主流道的始端到型腔之間的熔體流動通道。其作用是使塑件熔體平穩而有序地充填到型腔中，以獲得組織致密、外形輪廓清晰地塑件。因此，澆注系統十分重要。而澆注系統一般

17、可分為普通澆注系統和無流道澆注系統兩類。在這里選用普通澆注系統，它一般是由主流道、分流道、澆口和冷料穴四部分組成，如圖四所示：1.澆注系統各部件設計A、主流道設計：主流道是連接注射機噴嘴與分流道的一段通道，通常和注射機噴嘴在同一軸線上，斷面為圓形，帶有一定的錐度，其主要設計點為：（1）主流道圓錐角a=2°6°，對流動性差的塑件可取3°6°，內壁粗糙度為Ra0.63m。（2）主流道大端呈圓角，半徑r=13mm，以減小料流轉向過渡時的阻力。（3）在模具結構允許的情況下，主流道應盡可能短，一般小于60mm，過長則會影響熔體的順利充型。（4）對小型模具可將主流道

18、襯套與定位圈設計成整體式。但在大多數情況下是將主流道襯套與定位圈設計成兩個零件，然后配合固定在模板上。主流道襯套與定模座板采用H7/m6過渡配合，與定位圈的配合采用H9/h9間隙配合。（5）主流道襯套一般選用T8、T10制造，熱處理強度為5256HRC。B、冷料穴的設計冷料穴一般位于主流道對面的動模板上。其作用就是存放料流前峰的“冷料”，防止“冷料”進入型腔而形成接縫；此外，在開模時又能將主流道凝料從定模板中拉出。冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的直徑，長度約為主流道大端直徑。冷料穴的形式有三種：一種是與推桿匹配的冷料穴；二是與拉料桿匹配的冷料穴；三是無拉料桿的冷料穴。這里選用與推出桿匹配的倒錐

19、形冷料穴，其結構如圖3.4：圖3.4 冷料穴1主流道襯套 2冷料穴3動模板 4拉料桿 C、分流道的設計 分流道就是主流道與澆口之間的通道，一般開設在分型面上，起分流和轉向的作用。多型腔模具必定設計分流道，單型腔大型腔塑件在使用多個點澆口時也要設置分流道。1.作用：使塑料熔體的流向得到平穩的轉換，并盡快地充滿型腔。2.分流道的設計原則 （1）對于含有玻璃纖維等流動性較差的樹脂，流道截面要大一些。 （2）流向改變的拐角處，應適當設置冷料穴。 （3）使塑件和澆道在分型面上的投影面積的幾何中心與鎖模力的中心重合。 （4）保證熔體迅速而均勻地充滿型腔。 （5）分流道的尺寸盡可能短，容易盡可能小。 （6）

20、要便于加工及刀具的選擇。 分流道的截面形狀：通常分流道的斷面形狀有圓形、矩形、梯形、U形和六角形等。為了減少流道內的壓力損失和傳熱損失，提高效率，這里就選用圓形分流道，如圖3.5。因為圓形截面分流道的效率是分流道中效率最高的，矩形截面的流道效率與圓形相當，但面積卻比圓形流道多出27，增加了射出廢料，而且會造成頂出力量增加的現象。固選圓形截面的分流道。 圖3.5 圓形流道 分流道的尺寸：因為各種塑料的流動性有差異， 所以可以根據塑料的品種來粗略地估計分流道的直徑，常用塑料的分流道直徑推薦值可查有關資料。但對于壁厚小于3mm，質量在200g以下的塑料，可用此經驗公式確定其流道直徑4： D=0.26

21、5Xm1/2L1/4 式中，m流經分流道的塑料量（g）；L分流道長度（mm）；D分流道直徑（mm）。對于黏度較大的塑料，可按上式算得的D值再乘以1.21.25的系數。這里取m=150x0.2=30g，L=10mm。固分流道尺寸為1.2D，即D1301/2x161/4=5（mm）。 S=R2=3.14x5x5/4=19.6（mm2）分流道的布置：分流道的布置取決于型腔的布局，兩者相互影響。分流道的布置形式分平衡式與非平衡式兩類，這里我們選用的是平衡式的布置方法。分流道與澆口的連接：分流道與澆口的連接處應加工成斜面，并用圓弧過渡，有利于塑料熔體的流動及充填。D、澆口的設計：澆口是連接分流道與型腔之

22、間的一段細短通道，它是澆注系統的關鍵部分。澆口的形狀、位置和尺寸對塑件的質量影響很大。 澆口的理想尺寸很難用理論公式計算，通常根據經驗確定，取其下限，然后在試模過程中逐步加以修正。 一般澆口的截面積為分流道截面積的3%9%，截面形狀常為矩形或圓形，澆口長度為0.52mm，表面粗糙度Ra不低于0.4m。澆口的結構形式很多，按照澆口的形狀可以分為直接澆口、中心澆口、側澆口、點交口、潛伏式澆口、護耳澆口。而我們這里選用的是側澆口。側澆口一般情況下，側澆口均開設在模具的分型面上，從制品側面邊緣進料，它能方便地調整澆口尺寸，控制剪切速率和澆口封閉時間，是被廣泛采用的一種澆口形式。側澆口適用于一模多件，能

23、大大提高生產效率，去除澆口方便，但壓力損失大，保壓補縮作用比直接澆口小，殼形件排氣不便，易產生熔接痕，縮孔及氣孔等缺陷。其結構如圖3.6： 圖3.6 側澆口澆口的截面一般只取分流道截面積的39，澆口的長度約為0.5mm2mm，現在可算出我們需要的澆口面積S=5×s=19.6x5=0.98mm2。 澆口位置的選擇直接影響到制品的質量問題，所以我們在開設澆口時應注意以下幾點：澆口應開在能使型腔各個角落同時充滿的位置。澆口應設在制品壁厚較厚的部位，以利于補縮。澆口的位置選擇應有利于型腔中氣體的排除。澆口的位置應選擇在能避免制品產生熔合紋的部位。對于帶細長型芯的模具，宜采用中心頂部進料方式，

24、以避免型芯受沖擊變形。澆口應設在不影響制品外觀的部位。不要在制品承受彎曲載荷或沖擊的部位設置澆口。E、定位圈的選用 1、作用 主要是使注射噴嘴與模具的主流道準確對正、定位。定位圈與澆口套的關系見圖四，定位圈結構如圖3.7： 圖3.7 定位圈 2、定位圈基本尺寸D=64mm，其余尺寸見圖八所示。材料：45鋼3.6抽芯機構的設計由于空調機后蓋的結構特點，本次設計采用側向分型和內部抽芯機構。側向分型抽芯機構1）定義：在制品脫模前必須抽出側型芯，然后再從模具中推出制品，完成側型芯的抽出和復位的機構稱為側向分型與抽芯機構。2）分類：按動力來源可分為手動、機動、氣動或液壓三大類。常見的手動抽芯機構有：螺紋

25、抽芯機構、齒輪齒條抽芯機構、活動鑲塊抽芯機構特點：結構簡單，制造方便，但操作麻煩，生產率低，適合小批量生產。機動抽芯機構：斜導柱分型與抽芯機構、斜滑塊分型與抽芯機構、齒輪齒條抽芯機構特點：具有較大的抽芯力和抽芯距，生產率高，操作方便，動作可靠。適合大批量生產。氣動或液壓側向分型與抽芯機構：特點：傳動平穩，有較大抽芯力和抽芯距。考慮到塑件的結構特點和生產設備條件的問題，采用機動側向分型與抽芯機構。3.6.2滑塊與導滑槽設計為了確保側型芯可靠地抽出和復位，保證滑塊在移動過程中平穩、無上下竄動和卡死現象，導滑槽必須很好配合和導滑。滑塊和導滑槽的配合一般采用H7/h7，滑塊用壓板來導滑。斜滑塊和壓板的

26、結構見圖3.8： a斜滑塊b壓板圖3.8 斜滑塊和壓板3.7凹模的結構設計凹模又稱型腔，它是成型塑件外輪廓的零件。根據需要有以下幾種結構形式：整體式凹模、組合式凹模、拼塊組合式凹模，空調機后蓋屬于小型制件，從各方面分析我們可選用整體嵌入式凹模。整體嵌入式凹模：由于是小件一模多腔式模具，一般是將每個型腔單獨加工后壓入定模中。這種結構的型腔形狀、尺寸一致性好，更換方便。凹模的外形通常是用帶臺階的圓柱形，由臺階定位，以過渡配合嵌入定模板，然后用定模板座板將其固定。其結構如圖3.9所示： 圖3.9 型腔圖3.8凸模的結構設計凸模（即型芯）是成型塑件內表面的成型零件，通常可分為整體式和組合式兩種類型。我

27、們根據凹模的結構形式選擇組合式凸模整體裝配式凸模，它是將凸模單獨加工后與動模板進行裝配而成，其結構如圖3.10所示：a型芯1b 型芯2 圖3.10 型芯圖3.9導柱導向機構的設計為了保證注射模準確合模和開模，在注射模中必須設置導向機構。導向機構的作用是導向、定位以及承受一定的側向壓力。導向機構的形式主要有導柱導向和錐面定位兩種，這里選取導柱導向機構，其結構如圖11：我們在設計此機構的同時還應注意以下幾點：導柱應合理地均布在模具分型面的四周，導柱中心至模具外緣應有足夠的距離，以保證模具的強度。導柱的長度應比型芯（凸模）端面的高度高出68mm（圖3.11），以免型 芯進入凹模時與凹模相碰而損壞。

28、導柱和導套應有足夠的耐磨度和強度。為了使導柱能順利地進入導套、導柱端部應做成錐形或半球形，導套的前端也應該倒角。導柱的設置應根據需要而決定裝配方式。一般導柱滑動部分的配合形式按H8/f8，導柱和導套固定部分配合按H7/k6，導套外徑的配合按H7/k6。一般應在動模座板與推板之間設置導柱和導套，以保證推出機構的正常運動。導柱的直徑應根據模具大小而決定，可參考準模架數據選取。 圖3.11 導向機構3.10 脫模機構的設計脫模機構在注射成型的每一循環中，都必須使塑件從模具型腔中或型芯上脫出，模具中這種出塑件的機構稱為脫模機構。脫模機構的分類及選用脫模機構的分類很多，采用的是混合分類中的一種：推桿一次

29、脫模機構，因為此機構是最簡單、最為常用的一種，具有制造簡單、更換方便、推出效果好等優點，在生產實踐中比較實用和直觀。所謂一次脫模就是指在脫模過程中，推桿就需要一次動作，就能完成塑件脫模的機構。它通常包括推桿脫模機構、推管脫模機構、脫模板脫模機構、推塊脫模機構、多元聯合脫模機構和氣動脫模機構等。脫模機構的設計原則設計脫模機構時，應遵循以下原則：（1）結構可靠：機械的運動準確、可靠、靈活，并有足夠的剛度和強度。（2）保證塑件不變形、不損壞。（3）保證塑件外觀良好。（4）盡量使塑件留在動模一邊，以便借助于開模力驅動脫模裝置，完成脫模動作。空調機后蓋的脫模機構由于空調機后蓋內部型芯2對塑件有推動作用，

30、在開模時，塑件向遠離型芯2的方向脫開，隨后，可以取出塑件。因此，在這副模具中可以利用型芯2抽芯作用的同時，使塑件順利脫模。3.11 溫度調節系統的設計冷卻系統設計 塑料在成型過程中，模具溫度會直接影響到塑料的充模、定型、成型周期和塑件質量。所以，我們在模具上需要設置溫度調節系統以到達理想的溫度要求。一般注射模內的塑料熔體溫度為200左右，而塑件從模具型腔中取出時其溫度在60以下。所以熱塑性塑料在注射成型后，必須對模具進行有效的冷卻，以便使塑件可靠冷卻定型并迅速脫模，提高塑件定型質量和生產效率。對于熔融黏度低、流動性比較好的塑料，如聚丙烯、有機玻璃等等，當塑件是小型薄壁時，則模具可簡單進行冷卻；

31、當塑件是大型的制品時，則需要對模具進行人工冷卻，以達到很好冷卻定型并脫模。冷卻系統設計原則.盡量保證塑件收縮均勻，維持模具的熱平衡.冷卻水孔的數量越多，孔徑越大，則對塑件的冷卻效果越均勻。.盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等。.澆口處加強冷卻。.應降低進水與出水的溫差。.合理選擇冷卻水道的形式。.合理確定冷卻水管接頭位置。.冷卻系統的水道盡量避免與模具上其他機構發生干涉現象。.冷卻水管進出接頭應埋入模板內，以免模具在搬運過程中造成損壞。冷卻系統的結構形式根據塑料制品形狀及其所需的冷卻效果，冷卻回路可分為直通式、圓周式、多級式、螺旋線式、噴射式、隔板式等，同時還可以互相配合，構成各種冷卻回路。

32、其基本形式有六種，我們這里選用的是簡單流道式。簡單流道式即通過在模具上直接打孔，并通過以冷卻水而進行冷卻，是生產中最常用的一種形式。其結構如圖3.12：圖3.12 冷卻系統管道 4 模具設計的有關計算4.1抽芯距的計算抽芯距是指側型芯從成型位置抽到不妨礙制品取出位置時，側型芯在抽拔方向移動的距離。抽芯距一般大于制品的側孔深度或凸臺高度235，即：S抽=h(23)h:制品上側孔深度。所以，大型芯抽芯距S抽=32（23）=34354.2抽芯力的計算由于塑料制品對型芯的包緊力遠大于對型腔的包緊力，故本設計忽略了對型腔的包緊力。所以抽芯力等于脫模力，即：F抽=3.75x105N。4.3斜導柱的選擇斜導

33、柱：=25°；規格為20×152mm；抽芯距為34mm。4.4冷卻時間的計算在注射過程中，塑件的冷卻時間，通常是指塑料熔體從充滿模具型腔起到可以開模取出塑件時的這一段時間。這一時間標準常以制品已充分固化定型而且具有一定的強度和剛度為準，這段冷卻時間一般約占整個注射生產周期的80%6。因為我們所需要的塑件比較薄，固用此公式：式中，a 塑料熱擴散系數 （m2/s）； S 制品壁厚 （mm）；現我們根據已知條件知道ABS的Ts=260，Tm=60，Te=100，而塑件的厚度為2mm： =10s4.5成型零件的工作尺寸計算現設制品的名義尺寸LS是最大尺寸，其公差按規定為負值“-”；

34、 凹模的名義尺寸LM是最小尺寸，其公差按規定為正值“+Z”現由公式可得：式中，“”前的系數（此處為0.5）可隨制品的精度和尺寸變化，一般在0.50.75之間，ABS的收縮率S為0.005.制品偏差大則取小值，偏差小則取大值。基本尺寸為120mm時，其值為0.68；基本尺寸為70mm時，其值為0.52,基本尺寸為15mm時為0.24.（這里塑料件的精度取5級）固可由以上公式算出其尺寸： .型腔尺寸計算 a.徑向尺寸= = = = = = = = b.高度尺寸= = = = = = = = 型芯1尺寸計算 a.徑向尺寸= = = = = = = = b.高度尺寸= = = = 型芯2尺寸計算 a.

35、徑向尺寸= = = = = = = = = = b.高度尺寸= = = = 4.6型腔壁厚和底板厚度計算在注射成型過程中，型腔主要承受塑料熔體的壓力，因此模具型腔應該具有足夠的強度和剛度。如果型腔壁厚和底板的厚度不夠，當型腔中產生的內應力超過型腔材料本身的許用應力時，型腔將導致塑性變形，甚至開裂。與此同時，若剛度不足將導致過大的彈性變形，從而產生型腔向外膨脹或溢料間隙。因此，有必要對型腔進行強度和剛度的計算，尤其是對大型塑件。但這里的塑件較小，故不需要對型腔壁厚和底板厚度進行計算，大致得體即可。4.7冷卻系統的計算由塑料成型工藝及模具設計查閱7可得，ABS的單位質量成型時放出的熱量為300KJ

36、400KJ/Kg。放出熱量為Q=60x1.05/1000x350KJ=22.05KJ其中，1/3的熱量被凹模帶走，2/3由型芯帶去。5 注射機參數的校核5.1 注射壓力的校核該項工作是校核所選注射機的公稱壓力P能否滿足塑件所成型時需要的注射壓力P0，其值一般為70150MPa，P=1300公斤力/cm2。=130 MPa >P0=70MPa，這里P0選70MPa，所以注射壓力滿足要求。5.2 鎖模力的校核鎖模力是指注射機的鎖模機構對模具所施加的最大夾緊力，當高壓的塑料熔體充填模腔時，會沿鎖模方向產生一個很大的脹型力。為此，注射機的額定鎖模力必須大于該脹型力，即： F鎖F脹=A分XP型 F

37、鎖注射機的額定鎖模力（N）； P分模具型腔內塑料熔體平均壓力（MPa）；一般為注射壓力的0.3 0.65倍，通常取2040MPa。這里選P型=30MPa。 A分塑料和澆注系統在分型面上的投影面積之和（mm2） 由UG分析/面測量，可得投影面積為115cm2，澆注系統的投影面積不超過10cm2。 F鎖F脹=A分X P型 =（115+10）x30=3.75X105（N） 而鎖模力為180t即1.764x106N，大于3.75x105，符合要求。5.3開模行程與推出機構的校核開模行程是指從模具中取出塑料所需要的最小開合距離，用H表示，它必須小于注射機移動模板的最大行程S。由于注射機的鎖模機構不同，開

38、模行程可按以下兩種情況進行校核：一是開模行程與模具厚度無關；二是開模行程與模具厚度有關。這里選用的是開模行程與模具厚度無關，且是但雙型面注射模具。1.當開模行程與模具厚度無關時 這種情況主要是指鎖模機構為液壓機械聯合作用的注射機，其模板行程是由連桿機構的最大沖程決定的，而與模具厚度是無關的。對雙分型面注射模，所需開模行程H為： S機H=H1+H2+a+(510)mm式中，H1塑件推出距離（mm）； H2包括澆注系統在內的塑件高度（mm）； S注射機移動板最大行程（mm）； a中間板與定模的分開距離（mm）； H所需要開模行程（mm）。 H=27+133+90+10=260S機=3502.推出機

39、構的校核各種型號注射機的推出裝置與最大推出距離各不同，設計模具時，推出機構應與注射機相適應，具體可查資料。6 模架選用模架選用選擇依據：根據型腔布局、澆注系統形式、成型零件結構、側抽芯機構、推出機構、冷卻系統的設置要求，估算出模架周界尺寸為 355×450mm。結果：龍記大水口AH型 355×450模架，A板厚63mm，B板厚50mm，C板厚50mm，如圖6.1所示：圖6.1 龍記模架7 模具裝配圖繪制7.1 模具裝配圖繪制 1.模具結構主視圖如圖a：a模具結構主視圖2.模具結構俯視圖如圖b：b模具結構俯視圖1.型腔 2.銷 3.內六角螺釘 4.定位圈 5.主流道襯套 6.內六角螺釘 7.動模板 8.導套 9.定模板 10.支承板 11.導柱 12.拉料桿 13.復位桿 14.墊塊 15.下模座板 16.內六角螺釘 17.銅套 18.推板 19.內六角螺釘 20.內六角螺釘 21.推桿固定板 22.導桿滑座 23.斜導桿24.銷 25.內六角螺釘 26.斜導柱 27.內六角螺釘 28.限位塊 29.壓板 30.彈簧 31.限位螺釘 32.斜滑塊