1、 2011屆畢業設計說明書 電源盒注塑模設計系 、 部： 機械工程系 學生姓名： 譚飛 指導教師： 譚彬 專 業： 材料成型及控制工程 班 級： 成型0803班 完成時間： 2012年5月26日 摘 要 注射成型在整個制造業的生產中占有十分重要的地位。據估計，注射成型的制品約占所有模具塑料制品總產量的三分之一，注射模約占塑料成型模具數量的二分之一以上。注塑模具在模具工業中的重要性顯而易見。現在，注塑模具設計和制造中的傳統方法早已滿足不了現代生產發展的需要。為了贏得競爭、占有市場、可持續發展，模具生產必須變革傳統的生產方法，引進新技術、新思維。本次的設計主要內容為計算器上蓋注塑模的設計。首先獲得

2、產品部件的外型實體模型，進行分析,然后利用AUTO2008重畫出二維圖，用AutoCAD2008完成注塑模具非標準零件的零件圖和模架的裝配圖。設計塑件確定成型方法：（采用注射法）。編寫成型工藝；選擇成型設備：成型設備的性能、規格、特點；設計模具結構方案；繪制模具裝配圖和零件圖；編寫模具制造工藝卡片； 撰寫課程設計報告等。通過不斷分析改進和修整，使設計達到要求，通過所有檢驗后，用AutoCAD2008完成注塑模具非標準零件的零件圖和模架的裝配圖。關鍵詞：注塑模；模具制造；制造工藝AbstractInjection forming and stamping forming plays an imp

3、ortant role in the manufacturing business. By estimate product of injection forming accounts for about one third of the total output of plastics produced by mounding and injection mould accounts for more than a half of plastic formed mould, and blanking die account for about 50% of the gross product

4、 of the die industry, therefore, the importance of the injection mauling and blanking die is obvious to see. Now, the traditional way of die designing and manufacture can hardly meet the need of the modern production. In order to win the competition, occupy market and for the sake of persistent deve

5、lopment, the industries have to change traditional manufacturing means. Introducing new techniques and information technology into this field correspond with the current.The main contents of the training for the calculator injection mold design. First secure product components exterior solid model,

6、analyzed, then use AUTO2008 re-tracing the 2d figure, with AutoCAD2008 complete injection mould non-standard parts graph and formwork of assembly drawings. Design plastic parts to determine the shaping method: (using injections). Write molding process, Choose molding equipment: shaping equipment per

7、formance, specifications, characteristics, Design of die structure scheme, Draw mold assembly drawing and detail drawings, Write mould manufacturing process card, Writing course design reports etc. Through continuous improvement and trim analysis, make a design meet the requirements, through all ins

8、pection after completion, with AutoCAD2008 injection mould non-standard parts graph and formwork of assembly drawings Key words： injection mold; mould design and manufacture,;manufacturing process目 錄1 前言62 塑件成型工藝性分析92.1材料選用92.2成型工藝分析102.3 加強肋102.4注射成型工藝過程及成型條件103 選擇注射機及相關參數的校核123.1 概述123.2 型腔數量級排列方式

9、選擇123.3 注塑機選型123.4 注射機的相關參數的校核144 模具設計164.1 成型零件164.2 分型面的設計164.3 澆注系統設計174.3.1 主流道設計184.3.2 分流道設計194.3.3 澆口的設計214.3.4 拉料桿的設計225 成型零部件的結構設計及計算235.1 成型零件的結構設計235.1.1 凹模的結構設計235.1.2 凸模的結構設計（型芯）235.2 成型零件鋼材的選用245.3 成型零件工作尺寸的計算245.3.1 凹模徑向尺寸的計算255.3.2 凹模型腔深度尺寸的計算265.3.3 凸模型芯徑向尺寸計算265.3.4 凸模高度尺寸計算276 模架的

10、選用與確定286.1 各模板尺寸的確定286.2 模架各尺寸的校核297 導柱導向機構的設計307.1 導柱導向機構的作用307.2 導柱導套的選擇308 排氣槽的設計329 推出機構的設計339.1 選用原則339.2 推出機構的分類339.3 推出機構的組成339.4 脫模力的計算3310 溫度調節系統設計3510.1 加熱系統3510.2 冷卻系統3510.3 冷卻介質3710.4 冷卻系統的簡單計算3711 模具的試模與修模3812 模具工作過程41參考文獻43設計小結44致謝45附錄461 前言1.1 模具工業在國民經濟中的地位模具是制造業的一種基本工藝裝備，它的作用是控制和限制材料

11、（固態或液態）的流動，使之形成所需要的形體。用模具制造零件以其效率高，產品質量好，材料消耗低，生產成本低而廣泛應用于制造業中。模具工業是國民經濟的基礎工業，是國際上公認的關鍵工業。模具生產技術水平的高低是衡量一個國家產品制造水平高低的重要標志，它在很大程度上決定著產品的質量，效益和新產品的開發能力。振興和發展我國的模具工業，正日益受到人們的關注。早在1989年3月中國政府頒布的關于當前產業政策要點的決定中，將模具列為機械工業技術改造序列的第一位。模具工業既是高新技術產業的一個組成部分，又是高新技術產業化的重要領域。模具在機械，電子，輕工，汽車，紡織，航空，航天等工業領域里，日益成為使用最廣泛的

12、主要工藝裝備，它承擔了這些工業領域中6090的產品的零件，組件和部件的生產加工。模具制造的重要性主要體現在市場的需求上，僅以汽車，摩托車行業的模具市場為例。汽車，摩托車行業是模具最大的市場，在工業發達的國家，這一市場占整個模具市場一半左右。汽車工業是我國國民經濟五大支柱產業之一，汽車工業重點是發展零部件，經濟型轎車和重型汽車，汽車模具作為發展重點，已在汽車工業產業政策中得到了明確。汽車基本車型不斷增加，2005年將達到170種。一個型號的汽車所需模具達幾千副，價值上億元。為了適應市場的需求，汽車將不斷換型，汽車換型時約有80的模具需要更換。中國摩托車產量位居世界第一，據統計，中國摩托車共有14

13、種排量80多個車型，1000多個型號。單輛摩托車約有零件2000種，共計5000多個，其中一半以上需要模具生產。一個型號的摩托車生產需1000副模具，總價值為1000多萬元。其他行業，如電子及通訊，家電，建筑等，也存在巨大的模具市場。目前世界模具市場供不應求，模具的主要出口國是美國，日本，法國，瑞士等國家。中國模具出口數量極少，但中國模具鉗工技術水平高，勞動成本低，只要配備一些先進的數控制模設備，提高模具加工質量，縮短生產周期，溝通外貿渠道，模具出口將會有很大發展。研究和發展模具技術，提高模具技術水平，對于促進國民經濟的發展有著特別重要的意義。1.2 各種模具的分類和占有量模具主要類型有：沖模

14、，鍛模，塑料模，壓鑄模，粉末冶金模，玻璃模，橡膠模，陶瓷模等。除部分沖模以外的的上述各種模具都屬于腔型模，因為他們一般都是依靠三維的模具形腔是材料成型。沖模：沖模是對金屬板材進行沖壓加工獲得合格產品的工具。沖模占模具總數的50以上。按工藝性質的不同，沖模可分為落料模，沖孔模，切口模，切邊模，彎曲模，卷邊模，拉深模，校平模，翻孔模，翻邊模，縮口模，壓印模，脹形模。按組合工序不同，沖模分為單工序模，復合模，連續模。鍛模：鍛模是金屬在熱態或冷態下進行體積成型是所用模具的總稱。按鍛壓設備不同，鍛模分為錘用鍛模，螺旋壓力機鍛模，熱模鍛壓力鍛模，平鍛機用鍛模，水壓機用鍛模，高速錘用鍛模，擺動碾壓機用鍛模，

15、輥鍛機用鍛模，楔橫軋機用鍛模等。按工藝用途不同，鍛模可分為預鍛模具，擠壓模具，精鍛模具，等溫模具，超塑性模具等。塑料模：塑料模是塑料成型的工藝裝備。塑料模約占模具總數的35，而且有繼續上升的趨勢。塑料模主要包括壓塑模，擠塑模，注射模，此外還有擠出成型模，泡沫塑料的發泡成型模，低發泡注射成型模，吹塑模等。壓鑄模：壓鑄模是壓力鑄造工藝裝備，壓力鑄造是使液態金屬在高溫和高速下充填鑄型，在高壓下成型和結晶的一種特殊制造方法。壓鑄模約占模具總數的6。粉末冶金模：粉末冶金模用于粉末成型，按成型工藝分類粉末冶金模有：壓模，精整模，復壓模，熱壓模，粉漿澆注模，松裝燒結模等。模具所涉及的工藝繁多，包括機械設計制

16、造，塑料，橡膠加工，金屬材料，鑄造（凝固理論），塑性加工，玻璃等諸多學科和行業，是一個多學科的綜合，其復雜程度顯而易見。1.3 我國模具技術的現狀及發展趨勢20世紀80年代開始，發達工業國家的模具工業已從機床工業中分離出來，并發展成為獨立的工業部門，其產值已超過機床工業的產值。改革開放以來，我國的模具工業發展也十分迅速。近年來，每年都以15的增長速度快速發展。許多模具企業十分重視技術發展。加大了用于技術進步的投入力度，將技術進步作為企業發展的重要動力。此外，許多科研機構和大專院校也開展了模具技術的研究與開發。模具行業的快速發展是使我國成為世界超級制造大國的重要原因。今后，我國要發展成為世界制造

17、強國，仍將依賴于模具工業的快速發展，成為模具制造強國。中國塑料模工業從起步到現在，歷經了半個多世紀，有了很大發展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產48"（約122CM）大屏幕彩電塑殼注射模具，6.5KG大容量洗衣機全套塑料模具以及汽車保險杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模方面，以能生產照相機塑料件模具，多形腔小模數齒輪模具及塑封模具。經過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術，模具的電加工和數控加工技術，快速成型與快速制模技術，新型模具材料等方面取得了顯著進步；在提高模具質量和縮短模具設計制造周期等方面作出了貢獻。盡管我國模具工業有了長足的進步，部分模具已達到國際

18、先進水平，但無論是數量還是質量仍滿足不了國內市場的需要，每年仍需進口10多億美元的各類大型，精密，復雜模具。與發達國家的模具工業相比，在模具技術上仍有不小的差距。今后，我國模具行業應在以下幾方面進行不斷的技術創新，以縮小與國際先進水平的距離。注重開發大型，精密，復雜模具；隨著我國轎車，家電等工業的快速發展，成型零件的大型化和精密化要求越來越高，模具也將日趨大型化和精密化。加強模具標準件的應用；使用模具標準件不但能縮短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造質量。因此，模具標準件的應用必將日漸廣泛。推廣CAD/CAM/CAE技術；模具CAD/CAM/CAE技術是模具技術發展的一個重要里

19、程碑。實踐證明，模具CAD/CAM/CAE技術是模具設計制造的發展方向，可顯著地提高模具設計制造水平。重視快速模具制造技術，縮短模具制造周期；隨著先進制造技術的不斷出現，模具的制造水平也在不斷地提高，基于快速成形的快速制模技術，高速銑削加工技術，以及自動研磨拋光技術將在模具制造中獲得更為廣泛的應用。模具被稱為“百業之母”。的確，模具是工業生產中最基礎和最具有源頭意義的一環，無論在電子、汽車、電機、電器、儀表、家電和通訊等產品中60%-80%的零部件都依靠模具孕育而來。作為制造業的上游部分，模具對產品質量、效益的決定作用會在工業流程的洪流中成倍放大，遠遠超出人們的想象。因此，要說模具決定著一個國

20、家制造業的國際競爭力，半點都不夸張。二十多年來，我國模具工業發展迅猛，至近幾年尤顯疾勁。“十五”期間模具業年均增速達20%。2005年，中國模具市場容量已近800億元人民幣，市場規模僅次于日本和美國。據專家預測 ，“十一五”期間，中國模具業市場份額更將達到1200億元。如此驚人的宏大體量帶來了燦爛機遇，與之對應的前提是我們的整體技術水平必須大幅提升。當前國內模具企業大多集中在中低檔領域。技術水平和附加值偏低，而一些高精密、高質量的模具制品仍依賴進口。對于行業來講，提升技術含量，走向高端，是未來的必然選擇。同時，國際模具界巧妙借力于IT技術，以網絡提升效率、優化服務，這種做法也是值得效仿的方向。

21、對于從行業來說，模具業一直存在卻不斷擴大的人力資源缺口也是個人前景的莫大機遇。但細分來講，人力缺口同樣以兼具國際眼光與實戰經驗的高端人才為主，而普通設計人員并不缺乏，因此要大力發展被稱為“百業之母”的模具行業，這就要求我們的設計者有著更高的水平。2 塑件成型工藝分析2.1 材料選用此塑件為計算器上殼，要求具有一定的強度、剛度、耐熱、耐磨損性能，塑件結構如圖1所示：圖1：計算器上蓋正、反面材料選定為ABS，其綜合性能優異，具有較高的力學性能，流動性好，易于成型；成型收縮率小，理論計算收縮率為0.5%；溢料值為0.04mm左右；比熱容較低，在模具中凝固較快，模具周期短。制件尺寸穩定，表面光亮。AB

22、S主要性能指標如下所示：型號：R102密度：1.05g/cm3收縮率：0.005溢邊值：0.04成型溫度：200240干燥條件：8090 2小時2.2 成型工藝分析（1）外觀要求 此塑件為薄壁殼體類塑件，外形較為規則。要求塑件表面平整光滑，無翹曲、皺褶、裂紋等缺陷，防止產生熔接痕。（2）精度要求 此塑件對精度要求不高，采用一般精度MT3.（本節參考文獻1中表2-3）（3）脫模斜度 設計脫模斜度的目的是便于塑件的脫模，避免在脫模過程中拉傷塑件表面，其大小取決于塑料的收縮率。脫模斜度的取向要根據塑件的內外型尺寸而定。塑件外形以型腔大端為準，尺寸要符合圖紙要求，斜度沿形狀減小方向。要求開模后塑件留在

23、型芯上，塑件內表面的脫模斜度應小于外表面的脫模斜度。根據參考文獻1中表2-10 可知，取其型芯、型腔的脫模斜度都為1°.2.3 加強筋為了使塑件與底殼便于裝配，并有一定的強度和剛度，同時又能避免因壁過厚而產生成型缺陷，在塑件內表面外側增設了多處加強肋，如圖2所示：b=(0.50.0.7)*S=0.5 mmL<3S=2mmR=(1/81/4)S=0.25mmR=S/8=0.15mm=3°2.4注射成型工藝過程及成型條件混料干燥螺桿塑化充模保壓冷卻脫模塑件后處理（1）ABS塑料的干燥 ABS塑料的吸濕性和對水分的敏感性較大，在加工前應進行充分的干燥和預熱，不但能消除水汽照

24、成的制件表面煙花狀泡帶、銀絲，而且還有助于塑料的塑化，減少制件表面色斑和云紋。ABS原料需要控制水分在0.3%以下.注射前的干燥條件是：干冬季節在75-80以下，干燥2-3h，夏季雨水天在80-90下，干燥4-8h，干燥達8-16h可避免因微量水汽的存在導致制件表面霧斑。（2） 注塑成型條件密度（g/cm³） 1.031.07計算收縮率（%） 0.30.8預熱溫度（） 8085預熱時間（h） 23料筒溫度（） 前段 180200 中段 165180 后段 150170成型時間（秒） 注射時間 2090 保壓時間 05冷卻時間 20120 總周期 50220后處理方法： 紅外線燈，烘箱

25、 適用注射機類型： 螺桿、柱塞均可3 選擇注射機及相關參數的校核3.1 概述在對計算器上蓋進行材料選定、零件工藝性分析、成型工藝過程分析和工藝參數大致選定的基礎上，根據塑件批量大小和精度要求就可確定型腔數量和排列方式，根據模具所需注射量就可以確定注射機的型號及安裝尺寸。3.2 型腔數量級排列方式選擇此上蓋屬中小型塑件，形狀比較規則，精度要求不高，且為批量生產。因塑件本身有一個160°角度，加上鍵孔較多，考慮好型芯的加工困難性，故初步采用一模一腔。型腔布置方式如圖3所示。圖3 型腔布置圖3.3 注塑機選型3.3.1 塑件質量、體積計算通過ProE建模分析，如圖3-2所示，塑件體積V1=

26、23.03cm³,塑件質量m1=23.03g（取ABS的密度為1.00g³）圖4 塑件質量塑性圖3.3.2 澆注系統凝料體積的初步計算流道凝料的質量m2還是個未知數，可按塑件質量的0.2倍來估算。從上述分析中確定為一模兩腔，所以注射量為：V總=nV塑+V澆=1.2V1=27.64 cm³ 3.3.3 選擇注射機根據以上計算得出在一次注射過程中注入模具型腔的塑料總體積為V總=50.67 cm³，由參考文獻1式（4-18）V公=V總/0.8=27.64/0.8=34.55 cm³.根據以上計算，初步選擇公稱注射量為100 cm³根據塑件的

27、體積或重量大致確定模具的結構，初步確定注塑機的型號選用SZ系列的SZ200/120，其合模力1602000KN，理論注塑容量200cm3。其相關參數如下：螺桿直徑（mm） 42 模具最大厚度（mm） 400拉桿內間距（HxVmm） 355x385 定位孔直徑（mm） 125理論注塑容量（cm3） 200 定位孔深度（mm） 15注塑壓力（MPa） 150 頂出力（kN） 22注塑速率（g/s） 120 噴嘴伸出量（mm） 20鎖模力（kN） 1200 噴嘴球半徑（mm） 15模具最小厚度（mm） 230 頂出行程（mm） 90噴嘴孔直徑（mm） 33.4 注射機的相關參數的校核（1）鎖模力校核

28、鎖模力是指注射機構在工作中對模具所能施加的最大夾緊力。鎖模力與注射容量全面地反映了設備的主要特征和加工能力。在實際注射成型中，由于制品形狀不同，所采用樹脂品種不同，注射工藝條件及模具結構不同，所需要的合模力大小也各不相同。因此，在選用注射機時,要對其合模力進行計算。通常，可采用下列公式進行： 塑件在分型面上的投影面積 A塑=102×（77+55sin20°）25×10×10 =7272³ 澆注系統在分型面上的投影面積A澆，即澆道凝料(包括澆口)在分型面上的投影面積A澆數值，可以按照多型腔模具的統計分析來確定。A澆是每個塑件在分型面上的投影面積A

29、塑的0.20.5倍。由于本設計的流道相對簡單，分流道相對較短，因此流道凝料投影面積可以適當取小些。這里取0.2A塑。 塑件和澆注系統在分型面上總的投影面積 A分=n(A塑+A澆) =1.2A塑 =8727² 模具型腔內的脹形力F脹，則 F脹=A分p腔 =8727×35=305.45KN式中，p腔是模具型腔內塑料熔體平均壓力（MPa）,一般為注射壓力的0.30.65倍，通常為2040 Mpa，參考文獻1表4-2，由于是中等粘度及有精度要求的塑件，故p腔取35 Mpa.由表2可知該注射機的工程鎖模力F鎖=1200KN，鎖模力安全系數為k2=1.1-1.2,這里取1.2，則取k2

30、F脹=1.2×305.45=366.53KNF鎖，所以注射機鎖模力滿足要求。（2）注射容量校核注射機的理論注量，指在對空注射時能完成一次注射熔料的體積量(cm3 ).模具安裝后，對模腔注射容量的計算,可以制件產品為主,計算其體積量，然后確認總體積注射量，從而可得:Vg>n(Vs+Vj)(cm3 )式中： Vg注射機額定注射量(cm3);Vs單個塑件的容積量(cm3);Vj澆注系統和飛邊所需要的容積量(cm3);n型腔數。其中，Vs=23.03³，Vj4.6³所以：Vg23.03+4.6)=27.63³而注射機理論注塑容量為200³ >

31、;27.63cm3，故滿足要求。 (3)注射壓力校核查參考文獻1表4-1可知，ABS所需注射壓力為80110 Mpa，這里取p0=100 Mpa，該注射機的公稱注射壓力p公=150 Mpa，注射壓力安全系數k1=1.25-1.4,這里取k1=1.3.則：k1p0=1.3×100=130 Mpap公，所以，注射機壓力合格。4 模具設計凡是注射模，均可分為動模和定模兩大部件。注射充模時動模和定模閉合，構成型腔和澆注系統；開模時動模和動模分離，取出制件。定模安裝在注射機的固定板上，動模則安裝在注射機的移動模板上。根據模具上各個零件的不同功能，可由以下幾個系統或機構組成：成型零部件、澆注系統

32、、開合模導向機構、脫模機構、側向分型與抽芯機構、溫度調節系統、排氣系統、其他零部件。4.1 成型零件指構成型腔，直接與熔體相接觸并成型塑料制件的零件。通常有凸模、型芯、成型桿、凹模、成型環、鑲件等零件。在動模和動模閉合后，成型零件確定了塑件的內部和外部輪廓尺寸。4.2 分型面的設計如何確定分型面，需要考慮的因素比較復雜。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統設計、塑件的結構工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時應綜合分析比較，從幾種方案中優選出較為合理的方案。選擇分型面時一般應遵循以下幾項原則：（1） 分型面應選在塑件的最

33、大截面處；（2） 分模面的痕跡不影響塑件的外觀；（3） 澆注系統，特別是澆口能合理的安排；（4） 使推桿痕跡不露在塑件外觀表面上；（5） 使塑件易于脫模。由于本塑件的結構形狀較為特殊，根據選擇分模面時，應遵守以上的原則。再綜合我的塑件形狀的考慮，以及模具整體設計、制造、加工的要求，我選擇采用平面分模面，如圖5所示：圖5 分型面這樣的分模面設計有以下的特點：1、這樣的設計保證了分模時塑件留在動模一側；2、分型面的痕跡會在塑件的下邊緣一圈，保證不會影響外觀質量；3、這樣的設計使得推桿比較好布置，比較容易推出塑件；4、使得脫模變的容易。43澆注系統設計澆注系統是從主流道的始端到型腔之間的熔體流動通道

34、，主要用來使塑料熔體平穩而有序地填充到型腔中，具有傳質、傳壓和傳熱的功能，對塑件質量的影響很大。它分為普通流道澆注系統和熱流道澆注系統。該模具采用普通流道澆注系統，包括主流道、分流道、冷料穴、澆口。設計時應該遵循以下原則：1、排氣良好。2、流程要短。3、避免料流直沖型芯或嵌件。4、要求熱量及壓力損失最小。5、修整方便，保證塑件外觀質量。6、防止塑件變形，澆注系統設計要結合型腔布局同時考慮。7、了解塑料的成型特性。8、塑料耗量要少，應利于消除冷料。9、型腔布置和澆口開設部位力求對稱，防止模具承受偏載而產生溢料現象。10、盡可能選用平衡式分流道。4.3.1 主流道設計主流道是連接注射機噴嘴與分流道

35、的一段通道，通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機噴嘴噴射出的熔體導入分流道或型腔中。主流道的斷面為圓形，帶有一定錐度，以便于熔體的流動和開模時主流道凝料的順利拔出。（1）主流道尺寸 主流道圓錐角=26º，對流動性差的塑料可取36º，內壁粗糙度為Ra0.63m。 主流道大端呈圓角，半徑r=13mm,以減小料流轉向過度的阻力。 主流道小端直徑 D=注射機噴嘴直徑+（0.5）=3+（0.5），取D=3.5mm。 主流道球面半徑為：SR0=噴嘴球面半徑+(12)=15+1=16mm。 球面配合高度 h=3mm5mm，取h=3mm。 主流道長度 盡量小于60mm，由標準模架結

36、合該模具的結構，取L=42m. 澆口套總長L=L0+h=45mm.（2）主流道襯套形式：本設計雖然是小型模具，但為了僅于加工和縮短主流道長度襯套和定位圈還是設計成分體式，主流道長度取45mm約等于定模板的厚度見（下圖6）所示，材料采用T8A制造熱處理強度為5560HRC 圖6 主流道襯套圖 主流道圓錐角可取3060，內壁粗糙度為Ra=0.63um; 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; 在模具結構允許的情況下，主流道應盡量可能短，一般小于60mm。過長則會影響熔體的順利充型; 主流道襯套與定模座板采用H7/m6配合，與定位圈的配合采用H9/f9間隙配合。（3）定位圈

37、定位圈如下圖7所示，材料選用45鋼圖7 定位圈4.3.2 分流道設計主流道與澆口之間的通道稱為分流道。采用直接澆道的模具可以省去分澆道，但在多型腔模具中分流道是必不可少的。常見的分流道的截面形式有圓形、半圓形、梯形、U形、正方形和正六角形。從分流道設計的要點出發，即應盡可能的使流動阻力減小，各型腔能夠均衡進料。1) 分流道布置形式分流道在分型面上的布置與前面所敘的型腔的排列密切相關，有多種不同的布置形式，但應依據兩方面的原則：一方面排列緊湊、縮小模具板面尺寸；另一方面流程盡量短、鎖模力力求平衡。分流道應能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態，使塑料熔體盡快地經分流均衡的分配到各個型腔，因此，

38、采用平衡式流道布置。圖8 平衡式流道布置圖2) 分流道的形狀，截面尺寸以及凝料體積（1）形狀及截面尺寸設計中的分流道設置在分型面動模一側，截面形狀采用易加工的圓形截面。因為圓形截面的效率最高。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）根據參考文獻1取D=5mm。（2）凝料體積分流道長度 L=14mm分流道截面積A=3.14×2.52=19.625mm2凝料體積 q分=14×19.625=274.75mm3=0.2748cm33) 分流道的剪切速率校核生產實踐表明,當注射主流道和分流道的剪切速率 ，澆口的剪切速率時，所成型的塑件質量較好。 采

39、用經驗公式r=3.3q/3.14*Rn3=0.28875×103/s在0.0050.05之間,剪切速率校核合格。式中 q=v/t=4*v1/t=4*15.345/1=61.38cm3Rn=(2A2/3.14*C)(1/3)=1.25*1/2(1/3)cm式中 t注射時間，取1s ；A-半圓形面積（0.98125cm2）c半圓形周長(7.85cm)4) 分流道的表面粗糙度分流道的表面粗糙度Ra并不要求很低,一般取即可,因此取。5) 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填充。4.3.3 澆口的設計澆口是連接分流道與型腔之間的一段細短通道

40、，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，截面形狀常為矩形或圓形，澆口長度為.mm，表面粗糙度Ra不低于.µm。1) 澆口位置的選擇應注意以下幾點 澆口應開設在能使型腔各個角落同時充滿的位置 澆口應開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，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 不要在制品中承受

41、彎曲載荷或沖擊載荷的部位設置澆口根據外部特征,外觀表面質量要求較高,須看不到澆口的痕跡,并且外殼中間位置有一圓形通孔,所以采用側澆口,在開模時通過拉料桿拉斷,幾乎看不到澆口的痕跡.這樣比較符合實際。） 側澆口尺寸的確定由側澆口經驗計算公式得 h=nt 式中: h澆口深度(mm)n塑料系數，由塑料性質決定,取 0.7t塑件壁厚（mm）b澆口寬度（mm）l澆口長度(mm)A型腔表面積（mm2）根據以上原則，以及制件的工藝分析采用半圓形測澆口。其中h=nt=0.7×1.5=1.051 D=5mml澆口長度（為了去除方便取l=0.6mm） 考慮澆口推薦值取h=1mm b=4mm式中n塑件系數

42、（n=0.7） f塑件型厚（mm）(平均略為1.5)4.3.4 拉料桿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”進入型腔而形成冷接縫，冷料穴的直徑尺寸宜稍大于主流道大端的直徑，該模具取10mm;深度約為主流道大端直徑的3/4，約為6mm如（下圖）所示，鑒于制件采用推板、推桿共同推出，并采用Z形拉料桿。圖9拉料桿5、成型零部件的結構設計及計算5.1 成型零件的結構設計（1）凹模的結構設計凹模是成型制品的外表面的成型零件。按凹模結構的不同可將其分為整體式、整體嵌入式、組合式和鑲拼式四種。根據對塑件的結構分析，本設計中采用整體嵌入式凹模，如圖10所示：圖1

43、0 凹模（2）凸模的結構設計（型芯）凸模是成型塑件內表面的成型零件，通常可以分為整體式和組合式兩種類型。該塑件采用整體式型芯，如圖11所示：因塑件包緊力較大，所以設在動模部分。圖11 型芯5.2 成型零件鋼材的選用根據對成型塑件的綜合分析，該塑件的成型零件要有足夠的剛度、強度、耐磨性及良好的抗疲勞性，同時考慮它的機械加工性能和拋光性能。又因為該塑件為大批量生產，所以構成型腔的嵌入式凹模鋼材選用40Cr。對于成型塑件內表面的型芯來說，由于脫模時與塑件的磨損嚴重，因此鋼材選用40Cr，進行滲氮處理。5.3 成型零件工作尺寸的計算成型零件工作尺寸是指成型零件上直接用來構成素件的尺寸，主要有型腔和型芯

44、的徑向尺寸（包括矩形和異形零件的長和寬），型強的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯之間的位置尺寸等。任何塑料制件都有一定的幾何形狀和尺寸的要求，如在使用中有配合要求的尺寸，則竟的要求較高，在模具設計時，應根據素件的是尺寸精度等級確定模具成型零件的工作尺寸及精度等級，影響素件尺寸精度的因素相當復雜，這些影響因數應作為確定成型零件工作尺寸的依據。影響素件尺寸精度的主要因素及原因如下：塑料的成型收縮：成型收縮引起制品產生尺寸偏差的原因有：預定收縮率（設計算成型零部件工作尺寸所用的收縮率）與制品實際收縮率之間的誤差；成型過程中，收縮率可能在其最大值和最小值之間發生的波動。s=(Smax-Smin)&

45、#215;制品尺寸s成型收縮率波動引起的制品的尺寸偏差。Smax、Smin 分別是制品的最大收縮率和最小收縮率。按照一般的要求，塑料收縮率波動所引起的誤差應小于塑件公差的1/3。 成型零部件的制造偏差：模具成型零件的制造精度是影響素件尺寸竟的的重要因素之一。成型零件加工精度愈低，成型零件加工精度愈低，成型塑件的尺寸精度也愈低。時間證明，成型零件的制造總公差的1/31/4，因此在確定成型零件工作尺寸公差值時可取塑件公差的1/3-1/4，或取IT7-8級作為模具制造公差。工作尺寸的制造偏差包括加工偏差和裝配偏差。成型零部件的磨損：模具在使用過程中，由于塑料熔體流動的沖刷，脫模時與塑件的摩檫，成型過

46、程中可能產生的腐蝕氣體的銹蝕、以及由于上述原因造成的成型零件表面粗糙度提高而重新打磨拋光等，均造成了成型零件尺寸的變化。這種變化稱為成型零件的磨損，磨損的結果是型腔變大，型芯尺寸變小。磨損大小還與塑件的品種和模具材料及熱處理有關。上述諸因素中脫模時塑件成型零件的摩檫磨損是主要的，為簡化計算起見，凡與脫模方向垂直的成型零件表面，可以不考慮磨損；與脫模方向平行的成型零件表面，應考慮磨損。本產品為抗沖制品，屬于大批量生產的小型塑件，預定的收縮率的最大值和最小值分別取0.8%和0.3。此產品采用3級精度，屬于低精度制品。因此，凸凹模徑向尺寸、高度尺寸及深度尺寸的制造與作用修正系數x取值可在0.50.7

47、5的范圍之間，凸凹模各處工作尺寸的制造公差，因一般機械加工的型腔和型芯的制造公差可達到ITIT級，綜合參考，相關計算具體如下：5.3.1 凹模徑向尺寸的計算LM1=(1+S)×s1-x)/3 =(1+0.005)×82.55-0.58×0.63) 00.63/3 =82.600+0.21mm式中S塑料的平均收縮率，S=0.5% x取值范圍為0.5，0.75，查表2-10該處均取0.58 塑件的尺寸公差（查塑件公差表，取0.63） 模具成型零件制造誤差,這里取=/3；LM2=(1+S)×s2-x)/3 =(1+0.5%)×62.99-0.60&#

48、215;0.46) 00.46/3 =63.030+0.16mm凹模寬度尺寸：LM=(1+S)×s2-x)/3 =(1+0.5%)×112-0.58×0.54) 00.54/3 =112.250+0.18mmx取值范圍為0.5，0.75，該處均取0.58 塑件的尺寸公差（查塑件公差表，取0.54） 模具成型零件制造誤差,這里取=/35.3.2 凹模型腔深度尺寸的計算HM1=(1+S)×Hs1-x)/3 =(1+0.5%)×8.47-0.70×0.22) 00.22/3 =8.360+0.07mmx取0.70 塑件的尺寸公差（查塑件公差

49、表，取0.22）模具成型零件制造誤差,這里取=/3；5.3.3 凸模型芯徑向尺寸計算lm1=(1+S)×ls1+x) -/30 =(1+0.5%)×81+1/2×0.87) -0.87/30 =81.84-0.290mmx取值范圍為0.5，0.75，該處均取0.5 塑件的尺寸公差（查塑件公差表，取0.87）模具成型零件制造誤差,這里取=/3；lm2=(1+S)×ls2+x) -/30 =(1+0.5%)×60.81+1/2×0.74) -0.74/30 =61.48-0.250mmx取值范圍為0.5，0.75，該處均取0.5塑件的尺寸公差（查塑件公差表，取0.74）凸模寬度尺寸：HM1=(1+S)×Hs1+x)/3 =(1+0.5%)×112+0.58×0.54) 00.54/3 =112.870+0.18mmx取0.70 塑件的尺寸公差（查塑件公差表，取0.54）模具成型零件制造誤差,這里取=/3；5.3.4 凸模高度尺寸計算hm1=(1+S)×