54/76XXXX大學本科畢業(yè)設計(論文)題目：顯示器支架罩塑料注射模具設計系不：機電信息系專業(yè)：機械設計制造及其自動化班級：1230203學生：XXXX學號：123020308指導教師：XXXX2011年06月XXXX大學本科畢業(yè)設計(論文)題目：顯示器支架罩塑料注射模具設計系不：機電信息系專業(yè)：機械設計制造及其自動化班級：1230203學生：XXXX學號：123020308指導教師：XXXX2011年06月畢業(yè)設計（論文）任務書系不機電信息專業(yè)機械設計制造及其自動化班級1230203姓名XXXX學號1230203081.畢業(yè)設計（論文）題目：顯示器支架罩塑料注射模具設計2.題目背景和意義：在現(xiàn)代生產(chǎn)中，模具是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的重要工藝裝備，它以其特定的形狀通過一定的方式使原材料成型。由于模具成型具有優(yōu)質(zhì)，高產(chǎn)，省料和低成本等特點，現(xiàn)已廣泛應用于汽車，航空航天，儀器儀表，家電，機械制造，石化，輕工日用品等工業(yè)部門。美國是世界上超級經(jīng)濟大國，也是世界模具工業(yè)的領先國家，日本經(jīng)濟之因此能飛速進展，并在國際市場上占有一定優(yōu)勢，模具工業(yè)的迅猛進展是重要緣故之一。塑料模具是現(xiàn)代塑料工業(yè)生產(chǎn)中最重要的工藝裝備，塑模工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎工業(yè)之一。用塑模成型零件的要緊優(yōu)點是制造簡便，材料利用率高，產(chǎn)品的尺寸規(guī)格一致，特不是對大批量生產(chǎn)的機電產(chǎn)品，更能獲得價廉物美的經(jīng)濟效果。3.設計(論文)的要緊內(nèi)容（理工科含技術指標）：=1\*GB3①塑件分析；=2\*GB3②初步擬訂結(jié)構方案；=3\*GB3③選擇設備、校核有關工藝參數(shù)；=4\*GB3④方案論證,結(jié)構設計，強度計算；=5\*GB3⑤繪制模具裝配圖及零件圖；=6\*GB3⑥應用Pro/E做出制件圖并進行分析。4.設計的差不多要求及進度安排（含起始時刻、設計地點）：1）差不多要求：（1）繪圖要求（用AutoCAD和Pro/E軟件）A測繪塑料零件圖（二維及三維圖）B模具動模、定模、鑲塊等要緊零件圖及模具總裝配圖（二維）（2）編寫講明書，具體內(nèi)容如下：（編寫格式和裝訂要求按教務處統(tǒng)一規(guī)定）A分析塑料件的材料、形狀、結(jié)構對注塑成型的阻礙；B分析所采納模具結(jié)構方案，著重分析難點（斜導柱、哈佛模、點澆口等）；C分析所有分型面，選出最佳分型面并敘述該模具的開，合模動作過程；D確定哪些面有脫模斜度，確定各種配合的形式并講明理由；E分析澆口位置、澆口形式及所采納的理由并講明所有推頂裝置設置的位置及其理由；G對該設計方案各部分應作環(huán)保、經(jīng)濟技術分析；H對所選注射機進行校核；（3）計算下列尺寸A有關成型零件工作尺寸的計算、斜導柱長度及抽拔力的計算；B成型型腔壁厚、動模墊板厚度校核計算及冷卻水道面積計算；（4）對設計中典型零件編制工藝規(guī)程卡片（至少2個零件）；（5）外文資料翻譯1000－2000字符（6）生產(chǎn)批量：20萬件；2）進度安排：（1）查閱資料及翻譯3周（2）零件分析并繪圖3周（3）方案選擇與確定3周（4）繪制零件圖與裝配圖（二維和三維）3周（5）編寫論文2周（6）打印并交主審教師批閱1周5.畢業(yè)設計（論文）的工作量要求：①實驗（時數(shù)）*或?qū)嵙暎ㄌ鞌?shù)）：2周②圖紙（幅面和張數(shù)）*：折合0號圖紙3張③參考文獻篇數(shù)：10篇指導教師簽名：2010年11月15日學生簽名：年月日系主任審批：年月日講明：1本表一式二份，一份由各系集中歸檔保存，一份學生留存。2帶*項可依照學科特點選填。顯示器支架罩塑料注射模具設計摘要本文要緊介紹了顯示器支架罩塑料件的注射模設計，其材料為ABS。依照ABS塑料的工藝特性和產(chǎn)品的使用要求，分析了支架罩的結(jié)構特點和成型工藝。本設計采納CAD技術進行模具裝配圖及零件圖的繪制。對模具進行了成型零部件、澆注系統(tǒng)、側(cè)向抽芯機構、推出脫模機構及冷卻系統(tǒng)的設計分析。最后，完成模具總裝圖設計及要緊零件圖的繪制，從而確保模具結(jié)構的可靠性、合理性和有用性。關鍵詞：模具設計；CAD;Pro/E

DisplaystentscoverplasticinjectingmolddesignAbstractThisarticlemainlyintroducedtheDisplaystentscoverplastic'sinjectionmolddesign,itsmaterialisABS.AccordingtotheABSplastic'scraftcharacteristicandtheproductoperationrequirements,haveanalyzedtheBrackerandHousinguniquefeatureandtheformationcraft.ThisdesignusestheCADtechnologytocarryonthemoldassemblydrawingandthedetaildrawingplan.Carriedontheformationsparepart,thegatingsystemtothemold,lateraltopulloutthecoreorganization,topromotethemoldemptierandcoolingsystem'sprojectanalysis.Finally,completesthemoldfinalassemblydrawingdesignandthemaindetaildrawingplan,thusguaranteesthemoldstructurethereliability,therationalityandtheusability.KeyWords：mould;design；CAD；Pro/E主要符號表T成形周期K最大注射量系數(shù)M額定塑化量M塑料質(zhì)量和體積M單個制品的質(zhì)量和體積F注射機的額定鎖模力A分型面上的投影面積A澆注系統(tǒng)的投影面積P塑料熔體的平均壓力S注射機最大開模行程H推出距離H制品高度Q抽拔力A側(cè)型芯截面周長H成型部分深度Q單位面積積壓力Μ摩擦系數(shù)A脫模斜度目錄TOC\o"1-3"\u1概論 11.1緒論 11.2國內(nèi)、外塑料模具進展現(xiàn)狀 11.3塑料模具進展走勢 22零件結(jié)構分析 43分析塑件使用材料的種類 63.1苯乙烯-丁二烯-丙烯腈（ABS）的注射成型工藝參數(shù) 63.2分型面的設計 73.3型腔的分布 83.4塑件尺寸產(chǎn)生誤差的緣故 93.5塑件收縮率與模具尺寸的關系 94注射機的初選擇 104.1塑件體積的計算 104.2計算塑件的質(zhì)量： 104.3按注射機的最大注射量與初確定型腔數(shù)目 104.4選擇注射機及注射`機的要緊參數(shù) 114.4.1選擇注射機 114.4.2注射機要緊參數(shù) 114.5注射差不多壓力 114.6鎖模力的校核 114.7模具厚度與開模行程 125澆注系統(tǒng)的設計 145.1澆注系統(tǒng)的組成 145.2澆注系統(tǒng)的設計原則 145.3主流道的設計 145.4分澆道的設計 155.5澆口的設計 166分型與抽芯機構的設計 176.1斜導柱的結(jié)構尺寸設計 176.2斜導柱長度計算 176.3抽芯力 186.4型腔和型芯工作尺寸計算 197墊板厚度計算 247.1按強度計算 247.2按剛度計算 248導向機構的設計 258.1導向零件的作用 258.2導向零件的設計 259推出機構的設計 269.1采納頂桿的形式及其固定方法 269.2．頂桿在塑件上的分布 2610溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設計 2710.1冷卻水回路布置的差不多原則： 2710.2冷卻裝置的計算 2810.3熱傳導面積 2910.4冷卻水管總長度 2910.5冷卻裝置結(jié)構的確定 2911模具的校核 3011.1注塑工藝參數(shù)的校核 3011.1.1最大注塑量的校核 3011.1.2注射壓力的校核 3011.1.3鎖模力的校核 3011.2模具安裝尺寸的校核 3011.2.1噴嘴尺寸的校核 3011.2.2模具厚度校核 3111.2.3模具外形尺寸校核 3111.3開模行程的校核 3112確定裝配圖 3213總結(jié) 33參考文獻 34致謝 35畢業(yè)設計（論文）獨創(chuàng)性 36畢業(yè)設計（論文）知識產(chǎn)權聲明 371概論1.1緒論塑料模具的設計和制造水平反映了機械設計和加工的水平，模具的設計已應用了當代先進的設計手段。CAD、CAM、CAE的逐漸廣泛應用，使模具的設計效率大大提高，快速成型技術的應用以及現(xiàn)代加工技術的使用如高精度加工中心、特種加工技術的大量使用是模具的制造精度越來越高，加工周期越來越短。各行各業(yè)對模具的需求量與日俱增，我國的模具行業(yè)蒸蒸日上，正需要大量的模具設計與制造的技術人才。本課題為中等以上難度的塑料模具設計，從模具的結(jié)構設計，各種參數(shù)的設計與計算，材料的選擇與處理，零件的加工工藝方案的制定，三維造型等均得到鍛煉。1.2國內(nèi)、外塑料模具進展現(xiàn)狀近年來我國塑料模具業(yè)進展相當快，目前，塑料模具在整個模具行業(yè)中約占30%左右。當前，國內(nèi)塑料模具市場以注塑模具需求量最大，其中進展重點為工程塑料模具。專家預測，在以后的模具市場中，塑料模具在模具總量中的比例將逐漸提高，且進展速度將高于其他模具。我國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個多世紀，有了專門大進展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn)48英寸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;周密塑料模具方面，已能生產(chǎn)照相機塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。如天津津榮天和機電有限公司和煙臺北極星I.K模具有限公司制造的多腔VCD和DVD齒輪模具，所生產(chǎn)的這類齒輪塑件的尺寸精度、同軸度、跳動等要求都達到了國外同類產(chǎn)品的水平，而且還采納最新的齒輪設計軟件，糾正了由于成型收縮造成的齒形誤差，達到了標準漸開線齒形要求。還能生產(chǎn)厚度僅為0.08mm的一模兩腔的航空杯模具和難度較高的塑料門窗擠出模等等。注塑模型腔制造精度可達0.02～0.05mm，表面粗糙度Ra0.2μm，模具質(zhì)量、壽命明顯提高了，非淬火鋼模壽命可達10～30萬次，淬火鋼模達50～1000萬次，交貨期較往常縮短，但和國外相比仍有較大差距。成型工藝方面，多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié)構和抽芯脫模機構的創(chuàng)新設計方面也取得較大進展。氣體輔助注射成型技術的使用更趨成熟，如青島海信模具有限公司、天津通信廣播公司模具廠等廠家成功地在29～34英寸電視機外殼以及一些厚壁零件的模具上運用氣輔技術，一些廠家還使用了C-MOLD氣輔軟件，取得較好的效果。在制造技術方面，CAD/CAM/CAE技術的應用水平上了一個新臺階，以生產(chǎn)家用電器的企業(yè)為代表，陸續(xù)引進了相當數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng)。這些系統(tǒng)和軟件的引進，雖花費了大量資金，但在我國模具行業(yè)中，實現(xiàn)了CAD/CAM的集成，并能支持CAE技術對成型過程，如充模和冷卻等進行計算機模擬，取得了一定的技術經(jīng)濟效益，促進和推動了我國模具CAD/CAM技術的進展。近年來，我國自主開發(fā)的塑料模CAD/CAM系統(tǒng)有了專門大進展，要緊有北航華正軟件工程研究所開發(fā)的CAXA系統(tǒng)、華中理工大學開發(fā)的注塑模HSC5.0系統(tǒng)及CAE軟件等，這些軟件具有適應國內(nèi)模具的具體情況、能在微機上應用且價格較低等特點，為進一步普及模具CAD/CAM技術制造了良好條件。1.3塑料模具進展走勢提高大型、周密、復雜、長壽命模具的設計制造水平及比例。這是由于塑料模成型的制品日漸大型化、復雜化和高精度要求以及因高生產(chǎn)率要求而進展的一模多腔所致。在塑料模設計制造中全面推廣應用CAD/CAM/CAE技術。CAD/CAM/CAE技術已進展成為一項比較成熟的共性技術，近年來模具CAD/CAM/CAE技術的硬件與軟件價格已降低到中小企業(yè)普遍能夠同意的程度；CAD/CAM/CAE軟件的智能化程度將逐步提高；塑料制件及模具的3D設計與成型過程的3D分析將在塑料模具工業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。推廣應用熱流道技術、氣輔注射成型技術和高壓注射成型技術。采納熱流道技術的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)約塑料制件的原材料和節(jié)約能源，因此廣泛應用這項技術是塑料模具的一大變革。氣體輔助注射成型可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，大幅度降低成本。氣體輔助注射成型比傳統(tǒng)的一般注射工藝有更多的工藝參數(shù)需要確定和操縱，而且其常用于較復雜的大型制品，模具設計和操縱的難度較大，因此，開發(fā)氣體輔助成型流淌分析軟件，顯得十分重要。另一方面為了確保塑料件精度，接著研究進展高壓注射成型工藝與模具以及注射壓縮成型工藝與模具也特不重要。開發(fā)新的塑料成型工藝和快速經(jīng)濟模具。以適應多品種、少批量的生產(chǎn)方式。提高塑料模標準化水平和標準件的使用率。為提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本，模具標準件的應用要大力推廣。為此，首先要制訂統(tǒng)一的國家標準，并嚴格按標準生產(chǎn)；其次要逐步形成規(guī)模生產(chǎn)、提高商品化程度、提高標準件質(zhì)量、降低成本；再次是要進一步增加標準件規(guī)格品種。在今后模具標準件將成為共享資源。應用優(yōu)質(zhì)模具材料和先進的表面處理技術關于提高模具壽命和質(zhì)量顯得十分必要。研究和應用模具的高速測量技術與逆向工程。采納三坐標測量儀或三坐標掃描儀實現(xiàn)逆向工程是塑料模CAD/CAM/CAE的關鍵技術之一。研究和應用多樣、調(diào)整、廉價的檢測設備是實現(xiàn)逆向工程的必要前提。2零件結(jié)構分析該零件屬薄殼類塑料制件，其精度和表面粗糙度都要求不高。依照《塑料模具技術手冊》得知：ABS一般精度等級為MT4級。型腔需打毛，而內(nèi)表面則不需后續(xù)處理就能滿足要求。塑件有內(nèi)凹和起扣緊作用的一些小凸起，需采納側(cè)抽芯機構。塑件共有6個凹耳，6個都向外，這些凹耳都與開模方向垂直。如下圖2.1所示：圖2.1三維塑件圖圖2.2三維塑件圖圖2.3二維塑件圖3塑件的工藝分析該塑件材料選用ABS（丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物）。ABS有良好的耐化學腐蝕及表面硬度，有良好的加工性和染色性能。ABS無毒、無味、呈微黃色，成型的塑件有較好的光澤。密度為1.02~1.05g/cm3。ABS有良好的機械強度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學穩(wěn)定性和電氣性能。水、無機鹽、堿和酸類對ABS幾乎無阻礙。ABS不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但與烴長期接觸會軟化溶脹。ABS有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易與成型加工，通過調(diào)色可配成任何顏色。ABS的缺點是耐熱性不高，連續(xù)工作溫度為70oC左右，熱變形溫度為93oC左右，且耐氣候性差，在紫外線作用下易發(fā)脆。ABS在升溫時粘度增高，因此成型壓力高，故塑件上的脫模斜度宜稍大；ABS易吸水，成型加工前應進行干燥處理；ABS易產(chǎn)生熔接痕，模具設計時應注意盡量少澆注系統(tǒng)對料流的阻力；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度對收縮率阻礙微小。3.1苯乙烯-丁二烯-丙烯腈（ABS）的注射成型工藝參數(shù)密度（g/cm3）：1.03～1.07；計算收縮率（%）：0.3～0.8；吸水性（%）：〈.01；拉伸彈性模量（MPa）：840～950（MPa）；壓縮強度（MPa）：22.5；模具溫度（℃）：50～80；注射壓力（Mpa）：600～1000；成形時刻（s）：注射時刻20～90，高壓時刻0～5，冷卻時刻20～120，總周期50～220；適用注塑機類型：螺桿式、柱塞式均可3.2分型面的設計模具設計中，分型面的選擇專門關鍵，它決定了模具的結(jié)構。應依照分型面選擇原則和塑件的成型要求來選擇分型面。分型面的選擇受到塑件的形狀、壁厚、尺寸精度、嵌件位置及其形狀、塑件在模具內(nèi)的成型位置、脫模方法、澆口的形式及位置、模具類型、模具排氣、模具制造、及其成型設備結(jié)構因素的阻礙。因此，在選擇分型面時，應反復比較與分析，選取一個較為合理的方案。便于塑件的脫模a.時塑件應盡可能留于下模或動模內(nèi)。b.有利于側(cè)面分型和抽芯。c.安排塑件在型腔中的方位?？紤]塑件的外觀。保證塑件尺寸精度要求。有利于防止溢料和考慮飛邊在塑件上的部位。有力于排氣。經(jīng)由塑件分析，分型面如圖3.1圖3.1分型面

3.3型腔的分布本次設計初步采納埋伏式澆口。而埋伏式澆口最少是一模兩腔。模具中的型腔數(shù)目的確定是一項綜合項目，首先應考慮注射機的各項規(guī)格及工作性能,以及考慮制品的精度要求,模具制造費用等.從注射機的塑化量與模具最多型腔數(shù)的關系:從注塑機的鎖模力與模具最多型腔數(shù)的關系:模具的成本與型腔數(shù)的關系:模具總費用=模具差不多費用+型腔數(shù)+單型腔費用,即:s=Pc+N+Pd成型費用與模具型腔數(shù)目的關系:s=Pc+Pd/N另外,隨著型腔數(shù)目的增加,其成型故障會隨之增加,同時模具維修的難度也會增加,因此,再確定型腔數(shù)目時,應將模具制造與注塑成型同時考慮,選出最佳方案.綜合考慮,本模具采納一模兩腔的結(jié)構,故對稱放置.如圖6.2圖3.2腔分布圖3.4塑件尺寸產(chǎn)生誤差的緣故注塑制品的尺寸精度是受多種因素阻礙的。這些因素包括模具結(jié)構形式、模具制造精度、塑件材料、成型工藝、塑件形狀，以及成型后的條件等。實際上制品尺寸誤差是由以上各種因素綜合造成的。3.5塑件收縮率與模具尺寸的關系注塑件脫模后的尺寸要比模具零件的相應尺寸小。這是由于注塑成型過程中熔融塑料產(chǎn)生收縮造成的。成型塑件的收縮率是一個與多種因素有關的量。通常，塑料的收縮率是有生產(chǎn)廠家按照某一實驗標準給定的成型工藝，通過實驗后給出一個取值范圍。實際過程中的成型工藝不可能完全與實驗條件相同，因此，對具體的塑件，要依照其成型工藝選擇收縮率范圍內(nèi)適當?shù)闹担话闶侨∷芗湛s率的平均值。在選擇塑件收縮率值時要注意，厚壁塑件（壁厚在3mm以上）按給定收縮率范圍的上限取值，而薄壁塑件（壁厚在1mm以下）按給定收縮綠范圍的下限取值。成型收縮率與模具和塑件尺寸有下述關系式：（3.1）式中，k為成型收縮率；為模具尺寸（mm）；為塑件尺寸（mm）。對稱分布。4注射機的初選擇4.1塑件體積的計算依照零件的三維模型，利用三維軟件直接可查詢到塑件的體積V=66.88cm4.2計算塑件的質(zhì)量查手冊取密度ρ=1.10g/cm塑件體積：V=66.88cmM=V×ρ=66.88cm×1.10g/cm=73.6g4.3按注射機的最大注射量與初確定型腔數(shù)目依照（4.1）得（4.2）注射機最大注射量的利用系數(shù)，一般取0.8;注射機最大注射量，或g;澆注系統(tǒng)凝料量，或g；單個塑件體積或質(zhì)量，或g；最大注射量的計算∵M﹦n·M塑+M澆式中：M—塑件成型時所需要的注射量（㎝3）n—型腔個數(shù)M塑—每個塑件的體積（㎝3）M澆澆注系統(tǒng)的體積（㎝3）依照草圖M澆≈30gM=2×73.6+30=177.2g設計模具時，成型塑件所需要的注射總量應小于所選注射機的最大注射量，即M≤G1式中：G1—注射機實際的最大注射量（㎝3）M—塑件成型時所需要的注射量（㎝3）依照生產(chǎn)經(jīng)驗的總結(jié)，G1應該是注射機同意最大注射量G的80﹪，即：M≤80﹪·G177.2﹤80﹪×250=2004.4選擇注射機及注射機的要緊參數(shù)4.4.1選擇注射機依照注射機容積初選注射機型號為XS-ZY-250。4.4.2注射機要緊參數(shù)查表文獻得選用XS-ZY-250型號注射機，各參數(shù)如下：螺桿直徑：50；注射容量：250；注射壓力：1300；鎖模力：1800；模具厚度：350，200；模具行程：500；噴嘴：球半徑18，孔半徑4；4.5注射差不多壓力 該項工作是校核所選注塑機的公稱壓力能否滿足塑件成型時所需要的注射壓力。即:ABS的注射壓力50；依照所選注塑機的公稱壓力為130；滿足要求4.6鎖模力的校核T≥K·F·q/1000（噸）(4.3)式中：T—注射機的額定鎖模力（噸）F—塑件與澆注系統(tǒng)在分型面上的總投影面積（厘米2）q—熔接塑料在模腔內(nèi)的壓力（公斤/厘米2）K—安全系數(shù)，通常取1.1～1.2。圖4.1分型面投影圖兩腔總的投影面積為（如圖4.1）：F=2(123.5×113.5-2×4×70.4)=269cm2澆道的投影面積為:F澆≈10cm2在分型面上的總的投影面積:F總=F+F澆=269+10=279cm2模腔平均壓力q取300kg/cm2安全系數(shù)K取1.1計算其所需鎖模力為：F鎖=92注射機的額定鎖模力為180≥F鎖=92即滿足要求.4.7模具厚度與開模行程4.7.1模具厚度H最小HMH最大(4.4)模具閉合高度必須滿足：H最小—注塑機同意的最小模厚，即動定模板間的最小開距H最大—注塑機同意的最大的模厚查表可得，XS-ZY-250型注塑機的H最小=200mmH最大=350mm4.7.2開模行程注射機開模行程應大于模具開模時，取出塑件（包括澆注系統(tǒng)）所需的開模距離。由于所選注塑機為液壓-機械聯(lián)合作用的注塑機依照S≥H1+H2+（5～10）(4.5)H1—頂出距離H2—塑件高度由于有側(cè)抽芯機構，現(xiàn)在應考慮抽芯距離所增加的開模行程(4.6)其中-抽芯距-斜導柱斜角S抽=H1+H2+(5～10)cm=76+35+(5～10)=117.0cm斜導柱傾斜角α=150抽芯距s=4mmH側(cè)=S抽/tg300+(3～5)cm=4/tg150=19.0cm因為S抽＞H側(cè)由于S機=500≥117.0即開模行程適合5澆注系統(tǒng)的設計5.1澆注系統(tǒng)的組成澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口及冷料穴四個部分組成。5.2澆注系統(tǒng)的設計原則排氣良好能順利的引導熔融塑料填充到型強的各個深度，不產(chǎn)生渦流和紊流，并能使型腔內(nèi)的氣體順利排出。流程短在滿足成型和排氣良好的前提下，要選取短的流程來填充型腔，且應盡量減少折彎，以降低壓力損失，縮短填充時刻。防止型芯和嵌件變形應盡量減少熔融塑料正面沖擊直徑較小的型芯和金屬嵌件，防止型芯折彎變形或嵌件移位。整修方便進料口位置和形式應結(jié)合塑件形狀考慮，做到整修方便并無損塑件的外觀和使用。合理設計塑件翹曲變形在流程較長或需開設兩個以上進料口是更應注意這一點。合理設計冷料穴和溢料槽因為它能夠阻礙塑件質(zhì)量。澆注系統(tǒng)的截面積和長度應盡量取小值，應減少澆注系統(tǒng)占用的塑料量，從而減少回收.5.3主流道的設計依照選用的XS-ZY-250型號注射機的相關尺寸得：噴嘴前端孔徑：；噴嘴前端球面半徑：R0=18mm；依照模具主流道與噴嘴的關系R=R0+(1～2)mm(5.1)d=d0+(0.5～1)mm(5.2)取主流道球面半徑：R=20mm；取主流道小端直徑：d=5mm為了便于將凝料從主流道中取出，將主流道設計成圓錐形，起斜度為2～6度，經(jīng)換算得主流道大端直徑為19.8mm（如圖5.1）：圖5.1主澆道5.4分澆道的設計分流道是主流道與澆口之間的通道。它是熔融塑料由主流道流入型腔的過渡段，能使塑料的流向得到平穩(wěn)的轉(zhuǎn)換。對多腔模分澆道還起著向各型腔分配塑料的作用．分流道的截面形狀常用的分流道截面形狀有全圓形、梯形、半圓形、矩形和U字型等。全圓形分流道的比表面積最小，故熱量不易散失，流淌阻力亦小。梯形分流道。由于這種形狀的流道易于加工，熱量損失和壓力損失都不大，因此是最常用的形式。U型分流道。其優(yōu)缺點與梯形差不多相同，常用于小型塑件及一模多腔的情況。半圓形分流道比表面積較大，熱量損失多，故不常采納。矩形分流道比表面積較大，故不常采納。本次設計采納全圓形分流道（如圖5.2）圖5.2分流道截面5.5澆口的設計經(jīng)由對塑件的分析，采納埋伏式澆口（如圖5.3）。圖5.3埋伏式澆口6分型與抽芯機構的設計當塑件上具有外側(cè)孔或內(nèi)、外側(cè)凹時，塑件不能直接從模具中脫出。現(xiàn)在必須將成型孔或側(cè)凹的零件做成活動的，這種零件稱為側(cè)型芯（俗稱活動型芯）。在塑件脫模前必須抽出側(cè)型芯，然后再從模具中頂出塑件，完成側(cè)型芯的抽出和復位的機構稱為側(cè)向分型抽芯機構。經(jīng)分析選擇，采納斜導柱分型抽芯機構。6.1斜導柱的結(jié)構尺寸設計斜導柱斜導柱的斜角一般為15°～20°，最大不得超過25°，本設計采納斜導柱的傾斜角選為θ=150斜導柱的材料選取T8碳素工具鋼由于斜導柱經(jīng)常與滑塊摩擦，熱處理硬度不小于55HRC。表面粗糙度不大于Ra0.8μm斜導柱與其固定的模板之間采納過渡配合H7/m6滑塊上斜導柱與斜導孔之間采納較松的間隙6.2斜導柱長度計算圖6.1斜導柱當滑塊抽出的方向與開模方向垂直（圖6.1所示）斜導柱的長度計算公式如下：(6.1)式中L—斜導柱的總長度，mm；D—大端的直徑，mm；S—抽拔距，mm；d—導滑段的直徑，mm；h—固定模板厚度，mm；α—斜導柱的傾斜度，15°。L=98mm6.3抽芯力抽芯力的計算同脫模力的計算相同，關于側(cè)向凸起較少的塑件的抽芯力通常比較小，僅僅是克服塑件與側(cè)型腔的粘附力和側(cè)型腔滑塊移動時的摩擦阻力。關于側(cè)型芯的抽芯力，往往采納如下的公式進行估算：(6.2)式中：——抽芯力(N）——側(cè)型芯成型部分的截面平均周長(m)；——側(cè)型芯成型部分的高度(m)；——塑件對側(cè)型芯的收縮應力（抱緊力），其值與塑件的幾何形狀及塑料的品種、成型工藝有關，一般情況下模內(nèi)冷卻的塑件取(0.8～1.2)×107Pa，模外冷卻的塑件取(2.4～3.9)×107Pa；——塑料在熱狀態(tài)時對剛的摩擦系數(shù)，一般取0.15～0.2；——側(cè)型芯的脫模斜度或傾斜角(°)，那個地點＝15°。≈152.6mm=77.4=107pa=0.2=15°帶入數(shù)據(jù)計算可得：=152.6×77.4×107×（0.2×0.97-0.26）=347(N)6.4型腔和型芯工作尺寸計算該成型零件工作尺寸計算時均采納平均尺寸、平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量來進行計算。查表（塑料模設計及制造附錄C）得ABS的收縮率為S＝0.4～0.7％，故平均收縮率S＝（0.4＋0.7）％/2＝0.55％，模具制造公差取z＝△/3。6.4.1凹模是成型塑件外形的模具零件，其工作尺寸屬包容尺寸，在使用過程中凹模的磨損會使包容尺寸逐漸的增大。因此，為了使得模具的磨損留有修模的余地以及裝配的需要，在設計模具時，尺寸公差取IT9。具體計算公式如下：凹模的徑向尺寸計算公式：＝[L（1＋k）－（3/4）△]（6.3）式中：L——塑件外形公稱尺寸；K——塑料的平均收縮率；△——塑件的尺寸公差；δ——模具制造公差，取塑件相應尺寸公差的1/3～1/6。凹模徑向尺寸：L1=123.5mm=0.10＝[L（1＋k）－（3/4）△]＝[123.5×（1＋0.0055）－3/4×0.10]＝124.04L2=113.5mm=0.087＝[L（1＋k）－（3/4）△]＝[113.5×（1＋0.0055）－3/4×0.087]＝114.059L3=70.2mm=0.074＝[L（1＋k）－（3/4）△]＝[70.2×（1＋0.0055）－3/4×0.074]＝70.157L4=13.5mm=0.043＝[L（1＋k）－（3/4）△]＝[70.2×（1＋0.0055）－3/4×0.074]圖6.2凹模徑向6.4.2H＝[H（1＋k）－(2/3)△](6.4)式中：H——塑件高度方向的公稱尺寸。凹模深度尺寸計算：L1=81mm=0.087H＝[H（1＋k）－(2/3)△]＝[81×(1＋0.0055)－2/3×0.087]＝81.39L2=76mm=0.074H＝[H（1＋k）－（3/4）△]＝[76×（1＋0.0055）－3/4×0.074]＝76.36圖6.3凹模高度6.4.3凸模型芯直徑的計算：凸模的直徑尺寸計算公式：d＝[d（1＋k）＋(3/4)△](6.5)L1=119=0.087d＝[d（1＋k）＋(3/4)△]＝[119×(1＋0.0055)＋3/4×0.087]＝120.3L2=109.5=0.087d＝[d（1＋k）＋(3/4)△]＝[109.5×(1＋0.0055)＋3/4×0.087]＝110.2L3=101.5=0.074d＝[d（1＋k）＋(3/4)△]＝[101.5×(1＋0.0055)＋3/4×0.074]＝102.3L4=49=0.062d＝[d（1＋k）＋(3/4)△]＝[49×(1＋0.0055)＋3/4×0.062]＝49.27圖6.4凸模徑向6.4.4凸模型芯高度的計算；凸模的高度尺寸計算公式：d＝[d（1＋k）＋(2/3)△](6.6)L1=77=0.074d＝[d（1＋k）＋(2/3)△]＝[77×(1＋0.0055)＋2/3×0.074]＝77.47L2=72=0.074d＝[d（1＋k）＋(2/3)△]＝[72×(1＋0.0055)＋2/3×0.074]＝72.32L3=34=0.062d＝[d（1＋k）＋(2/3)△]＝[34×(1＋0.0055)＋2/3×0.074]＝34.26圖6.5凸模高度7墊板厚度計算7.1按強度計算（7.1）P——型腔內(nèi)熔融塑料的壓力，ABS型腔壓力為50~100MPa取80MPa——許用應力量，55號鋼抗拉強度645MPal——型腔側(cè)壁長邊長度，113.5mB——底板總寬度，254mmb——底板受壓寬度，172mm墊板受到墊塊的支撐力和動定模板的彎向力，最終力矩平衡。彎向力必須小于其溢流值。7.2按剛度計算（7.2）E——彈性模量，取2.06×105MPa——許用變形量，△5[5·(1+△5)]=0.68×[5×(1+0,68)]=5.712mm綜上,墊板厚度取23m8導向機構的設計導向零件是保證動模與定?；蛏夏Ｅc下模合模時正確的定位和導向的重要零件。導向零件要緊有導柱導向和錐面定位。此次設計采納導柱導向，其要緊零件是導柱和導套。8.1導向零件的作用a.導向作用動模和定模合模時，首先是導向零件導入，引導動、定模準確合模，幸免凸模或型芯先進入凹模可能造成凸?；虬寄５膿p壞。b.定位作用導向機構直接起了保證動、定模合模位置的正確性，保證模具型腔的形狀和尺寸的精確性，從而保證塑件的精度。導向機構在模具裝配過程中也起到了定位作用，便于裝配和調(diào)整。c.承受一定的側(cè)向壓力 由于塑料熔體充模過程中可能產(chǎn)生單向的側(cè)壓力，或由于成型設備的精度低的阻礙，使導柱在工作中承受一定側(cè)壓力，因而在模塑過程中需要導向裝置承受一定的單向側(cè)壓力，以保證模具的正常工作8.2導向零件的設計 導柱的數(shù)量選用4個，導柱采納T10A淬火處理，硬度為HRC52-57左右。其結(jié)構形式如圖所示。固定端用H7/r6配合裝入。圖圖8.1導柱結(jié)構9推出機構的設計9.1采納頂桿的形式及其固定方法采納結(jié)構最簡單的等圓截面頂桿，其尾部采納軸肩形式。在設計中，這兩種形式的頂桿都采納軸肩墊板連接，如圖9.1所示頂桿與固定孔間應留一定的間隙,裝配時頂桿軸線可作少許移動,以保證頂桿與型芯固定板上的頂桿孔之間的同心度,并建議鉆孔時采納配加工的方法。圖9.1頂桿本次設計才用二種頂桿第一種：d=3，D=10，H=8；第二種：d=8，D=16，H=89.2頂桿在塑件上的分布分布如圖圖9.2頂桿分布圖9.2頂桿分布10溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設計模具溫度對塑料成型和塑件質(zhì)量以及生產(chǎn)效率是至關重要的。在塑料注射成型過程中，模具就像一個熱交換器，輸入熱量的方式是加熱裝置的加熱和塑料熔體帶進的熱量，輸出熱量的方式是自然散熱和像外熱傳導，其中95%是靠傳熱介質(zhì)（冷卻水）帶走。在塑料注射成型過程中，要保持模具溫度穩(wěn)定，就應保持輸入熱和輸出熱平衡。為此，必須設置模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，對模具進行加熱和冷卻，以調(diào)節(jié)模具溫度。10.1冷卻水回路布置的差不多原則：a.盡量保證塑件收縮均勻，維持模具的熱平衡；b.水孔與型腔表面各處最好有相同的距離，立即孔的排列與型腔形狀相吻合；c.冷卻水孔的數(shù)量越多，孔徑越大，則對塑件的冷卻效果越好；d.澆口處加強冷卻；e.應降低進水與出水的溫差；假如進水與出水的溫差過大，將使模具的溫度分布不均勻，尤其對流程專門長的大型塑件，料溫越流越低。f.冷卻系統(tǒng)的水道盡量幸免與模具上的其它機構發(fā)生干涉現(xiàn)象，設計時要通盤考慮；由以上原則我們能夠確定冷卻水道的布置情況，以及冷卻水道的截面積。澆注系統(tǒng)中的分流道布置如圖所示，采納非平衡式布置，從主流道末端到每個澆口的距離不相等，然而分流道的截面形狀和尺寸大小完全相同，如此的設計能夠使進人每—型腔的流程最短，減少了熱量散失，縮小了模具的體積，關于該小型零件的注射成型來講，并不阻礙制品的使用性能。分流道的橫截面形狀為梯形，澆口的類型采納側(cè)澆口。冷卻系統(tǒng)的設計關于成型小型件的1模多腔模具來講是十分重要的。假如冷卻不行或冷卻不均勻，必定導致收縮不均勻，特不是非平衡式分流道的結(jié)構。放為了使冷卻效果好，在模具的定模型腔板和動模利腔板內(nèi)開沒了如圖所示的水道，橫向穿過這兩塊模板，如此使塑件各處的冷卻均勻，模具的模溫均勻。本塑件在注射成型機時不要求有太高的模溫因而在模具上可不設加熱系統(tǒng)。是否需要冷卻系統(tǒng)可作如下設計算計。設定模具平均工作溫度為，用常溫的水作為模具冷卻介質(zhì)，其出口溫度為，熱焓量為35×104J/kg，冷卻水的比熱容4.2×103J/kg。10.2冷卻裝置的計算10.2.1求冷卻水的體積流量V由式3-41得V＝(10.1)式中V——冷卻介質(zhì)的體積流量（m/min）；W——單位時刻內(nèi)注入模具中的塑料重量（kg/min）；Q——塑件在凝固時所放出的熱量（J/kg）；ρ——冷卻介質(zhì)的密度（㎏/cm）；c——冷卻介質(zhì)的比熱容[J/（㎏·C）]；t——冷卻介質(zhì)的出口溫度（℃）；t——冷卻介質(zhì)的進口溫度（℃）；代入數(shù)據(jù)V＝(10.2)＝＝2.46×10mm/min10.2.2塑件傳給模具的總熱量(10.3)式中Q——熔融塑料每小時所放出的熱量（）；G——每次注射的塑料量（包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)，Kg）；n——每小時的注射次數(shù)；——塑料從熔融狀態(tài)進入型腔的溫度到塑件冷卻后的脫模溫度的焓之差（J/Kg）Q=60×0.177×35×10=3717J10.3熱傳導面積(10.4)hw——冷卻水對其管壁的熱傳系數(shù)w/m2kdw——冷卻水道直徑取10mmv——冷卻水流速因為水道直徑為10mm因此流速為1.32m/s——冷卻水的平均溫度，進口與出口的平均值（進口溫度20℃，出口溫度30℃，平均25℃）熱傳導面積——模具型腔表面的平均溫度與冷卻水平均溫度的差值，取(220+50)/2-25=110℃10.4冷卻水管總長度(10.5)10.5冷卻裝置結(jié)構的確定由于采納的是ABS作為塑件的材料，它在注射成型時黏度低，流淌性好，要求模具溫度較低，因此模具采取冷卻方式。冷卻通道采納直通式冷卻通道，結(jié)果簡單，制造方便。冷卻水通道的直徑設計成8mm，冷卻水通道開設在定模上。11模具的校核11.1注塑工藝參數(shù)的校核11.1.1最大注塑量的校核澆注系統(tǒng)質(zhì)量M澆=30g塑件質(zhì)量M塑=73.6gM=2×73.6+12=177.2g約合194.2cm3XS-ZY-250型注射成型機，公稱注射量為250cm3194.2/250×100%=77.6%滿足注射模一次成型的塑料質(zhì)量應在公稱注射量的50%~80%的要求。11.1.2注射壓力的校核聚苯乙烯注射壓力為500~1000bar，約為50~100MPaXS-ZY-250型注射成型機注射壓力為1300kg/cm2≈130MPa滿足要求。11.1.3鎖模力的校核兩腔總的投影面積為：F=2(123.5×113.5-2×4×70.4)=269cm2澆道的投影面積為:F澆≈10cm2在分型面上的總的投影面積:F總=F+F澆=269+10=279cm2模腔平均壓力q取300kg/cm2安全系數(shù)K取1.1計算其所需鎖模力為：F鎖=92注射機的額定鎖模力為180≥F鎖=92，滿足要求。11.2模具安裝尺寸的校核11.2.1噴嘴尺寸的校核XS-ZY-250型注射成型機噴嘴前端孔徑d0=4mm，依照選用的XS-ZY-250型號注射機的相關尺寸得：噴嘴前端孔徑：；噴嘴前端球面半徑：R0=18mm；依照模具主流道與噴嘴的關系主澆道進口直徑d1=5mm，交口套凹槽半徑R1=20mm滿足，d1=d0+(0.5~1)，R1=R0+(1~2)11.2.2模具厚度校核模具厚度HM=300mmXS-ZY-250型注射成型機H最小=200mm，H最大=350mm滿足H最?。糎M＜H最大11.2.3模具外形尺寸校核XS-ZY-250型注射成型機模板最大安裝尺寸598×520mm模具尺寸570×420mm因此，安裝正常。11.3開模行程的校核頂出距離H1=35mm塑件高度H2=76mmXS-ZY-250型注射成型機最大開模行程S=500mm滿足S≥H1+H2+(5~10)因模具存在側(cè)抽芯機構,因此完成側(cè)抽芯所需開模行程需要校核側(cè)抽芯所需行程為HC=19mm滿足S≥HC+(5~10)綜上,XS-ZY-250型注射成型機滿足要求。12確定裝配圖開模過程：動模安裝板向下移動，帶動動模板，抽芯機構等向下移動。拉料桿拉出澆注系統(tǒng)中的凝料，側(cè)抽芯機構開始工作，實現(xiàn)側(cè)抽芯。斜導柱抽芯完成后，頂桿安裝板撞到推桿，頂桿將塑件頂出，實現(xiàn)脫模。合模過程：動模安裝板向上移動，帶動動模板，抽芯機構等向上移動。頂出機構在復位桿的作用下，實現(xiàn)復位。側(cè)型芯在斜導柱作用下復位。圖12.1主視圖