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湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
摘 要
塑料模具在當(dāng)今社會(huì)越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，從電腦、手機(jī)、飲料、臺(tái)燈、水筆、水盆等方面應(yīng)用極其廣泛，可以說(shuō)從我們的吃穿住行都離不開(kāi)它。注射成形是成形熱塑件的主要方法，因此應(yīng)用范圍很廣。注射成形是把塑料原料放入料筒中經(jīng)過(guò)加熱熔化，使之成為高黏度的流體，用柱塞或螺桿作為加壓工具，使熔體通過(guò)噴嘴以較高壓力注入模具的型腔中，經(jīng)過(guò)冷卻、凝固階段，而后從模具中脫出，成為塑料制品。
本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)是剃須刀刀具保護(hù)蓋的注塑模的設(shè)計(jì)，依據(jù)產(chǎn)品的數(shù)量和塑料的工藝性能確定了以1次分型面注塑模的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。模具的型腔采用一模2腔直線排列，澆注系統(tǒng)采用側(cè)澆口成形，推出形式為推桿推出機(jī)構(gòu)完成塑件的推出。由于塑件的工藝性能要求注塑模中有冷卻系統(tǒng)，因此在模具設(shè)計(jì)中也進(jìn)行了設(shè)計(jì)。本次的設(shè)計(jì)中參考了大量的文獻(xiàn)，還在互聯(lián)網(wǎng)上查找資料，設(shè)計(jì)過(guò)程比較完整。
關(guān)鍵詞：Proe；注塑模；AutoCAD。
-40-
Abstract
Plastic mold used in today's society is more and more widely, from the computer, mobile phone, beverage, desk lamp, pen, basin, the application is extremely broad, can say from our food and clothing live line cannot do without it. Injection molding is the main method of forming thermoplastic parts, so a wide range of applications. The plastic injection molding is the raw material into the barrel through the heating and melting, making the high viscosity of the fluid, the plunger or screw as pressure tool, cavity melt through the nozzle into the higher pressure in the mold, after cooling, the solidification stage, and then ejected from the mould, a plastic products.
This graduation design is the design of the shaver tool protective cover injection mold process performance, according to the number of products and plastic determines the design with 1 times parting surface of injection mold way. The mould cavity using a mold 2 cavity arranged in a straight line, pouring system adopts the side gate forming, roll out in the form of pushing mechanism is a complete introduction of plastic parts. Because the plastic parts of the process performance requirements of injection mold cooling system, so also in the mold design to design. The design of the reference literature, also on the Internet to find information, the design process is complete.
Keywords: Proe; Injection mould; AutoCAD。
湖南科技大學(xué)瀟湘學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
目 錄
緒論 1
第一章 塑料制件的分析 3
1.1 成型塑料件的工藝性分析 3
1.2 塑件的材料分析 4
第二章 塑件成型的基本過(guò)程 6
第三章 注塑設(shè)備的選擇 7
3.1 估算塑件體積質(zhì)量 7
3.2 注塑機(jī)的選擇 7
第四章 成型零件有關(guān)尺寸的計(jì)算 9
4.1型腔凹模尺寸的計(jì)算 10
4.2型芯凸模尺寸的計(jì)算 11
4.3 型腔側(cè)壁厚度計(jì)算 12
第五章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 13
5.0 分型面的選取 14
5.1 澆口套的選用 14
5.2 冷料井的設(shè)計(jì) 15
5.3 分流道的設(shè)計(jì) 15
5.4 分流道的布置 15
5.5 澆口設(shè)計(jì) 17
5.6 澆口位置的選擇 18
5.7 模架的選取 18
第六章 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 20
6.1 導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 20
6.2 導(dǎo)套的設(shè)計(jì) 20
第七章 脫模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 22
第八章 注射模側(cè)向抽芯的設(shè)計(jì) 23
8.1 抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 23
第九章 排氣與溫度系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 25
9.1 排氣系統(tǒng) 25
9.2 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 25
第十章 繪制裝配圖 27
第十一章 注射機(jī)的校核 32
11.1 注射量的校核 32
11.2 鎖模力的校核 32
11.3 注射壓力的校核 32
11.4 模具厚度的校核 33
第十二章 模具的安裝試模 34
第十三章 模具材料的選用 36
13.1 模具材料的失效形式 36
13.2 成型零件材料選用要求 36
13.3 注射模材料的選用 37
結(jié)束語(yǔ) 38
致謝 39
參考文獻(xiàn) 40
緒 論
模具是工業(yè)生產(chǎn)的重要裝備，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)設(shè)備，是衡量一個(gè)國(guó)家和地區(qū)工業(yè)水平的重要標(biāo)志。模具在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器儀表、家電和通訊產(chǎn)品制造中具有不可替代的作用，是工業(yè)發(fā)展的基石，被人稱為“工業(yè)之母”和“磁力工業(yè)”。
模具是制造業(yè)的重要基礎(chǔ)裝備，是工業(yè)化國(guó)家實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品批量生產(chǎn)和新產(chǎn)品研發(fā)所不可缺少的工具。用模具生產(chǎn)制品所表現(xiàn)出來(lái)的高效率、低消耗、高一致性、高精度和高復(fù)雜程度是其他任何制造方法所不及的。換句話說(shuō)，沒(méi)有高水平的模具就不會(huì)有高水平的工業(yè)產(chǎn)品。模具業(yè)是否強(qiáng)盛也反映出一個(gè)國(guó)家工業(yè)的強(qiáng)弱。
塑料制品具有原料來(lái)源豐富,價(jià)格低廉,性能優(yōu)良等特點(diǎn)。它在電腦、手機(jī)、汽車、電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器儀表、家電和通訊產(chǎn)品制造中具有不可替代的作用，應(yīng)用極其廣泛。
注射成形是成形熱塑件的主要方法，因此應(yīng)用范圍很廣。注射成形是把塑料原料放入料筒中經(jīng)過(guò)加熱熔化，使之成為高黏度的流體，用柱塞或螺桿作為加壓工具，使熔體通過(guò)噴嘴以較高壓力注入模具的型腔中，經(jīng)過(guò)冷卻、凝固階段，而后從模具中脫出，成為塑料制品。
塑料注射成形工藝的最大特點(diǎn)是復(fù)制，能夠復(fù)制出所需任意數(shù)量的可直接使用或稍作處理即可使用的制品，是一種適宜大批量生產(chǎn)的工藝。雖然在設(shè)備上投入較大，但是可以生產(chǎn)制品的數(shù)量非常大，實(shí)屬一種經(jīng)濟(jì)快捷的生產(chǎn)方式，因此得到廣泛的應(yīng)用和快速的發(fā)展。
過(guò)去在我國(guó)工業(yè)中，模具長(zhǎng)期未受到重視。改革開(kāi)放以來(lái)，塑料成形、家用電器、儀表、汽車等行業(yè)進(jìn)入大批量生產(chǎn)，模具工業(yè)有了一定的發(fā)展。隨著現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需要，塑料制品在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和日常生活等各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，質(zhì)量要求也越來(lái)越高。當(dāng)今社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展，使原有的商品已經(jīng)不能滿足人們對(duì)物質(zhì)的需求，然而有些商品的制造必須依靠模具才能夠生產(chǎn)加工出來(lái)，因此，模具的發(fā)展與人們的生活關(guān)系越來(lái)越緊密，如我們使用的電腦、手機(jī)、汽車等產(chǎn)品都要依靠模具。在塑料制品的生產(chǎn)中，高質(zhì)量的模具設(shè)計(jì)、先進(jìn)的模具制造設(shè)備、合理的加工工藝、優(yōu)質(zhì)的模具材料和現(xiàn)代化的成形設(shè)備等都是成形優(yōu)質(zhì)塑件的重要條件。
我國(guó)模具工業(yè)雖然有了長(zhǎng)足的發(fā)展，取得了巨大進(jìn)步，但是我們也要清醒地看到，我國(guó)模具工業(yè)總體水平比工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家要落后很多，這與我國(guó)制造業(yè)發(fā)展的要求相比差距還很大；我們的企業(yè)技術(shù)裝備還比較落后，勞動(dòng)生產(chǎn)率也較低；模具生產(chǎn)專業(yè)化、商品化、標(biāo)準(zhǔn)化程度也不夠高；模具產(chǎn)品主要還是以中低檔為主，技術(shù)含量較低，高中檔模具多數(shù)要依靠進(jìn)口，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的任務(wù)很重；人才緊缺，管理滯后的狀況依然突出，等等。可見(jiàn)，我國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展任重道遠(yuǎn)。
前景展望
我國(guó)進(jìn)入實(shí)施國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的第十一個(gè)五年規(guī)劃期，模具工業(yè)的發(fā)展也將進(jìn)入一個(gè)關(guān)鍵時(shí)期。在這一時(shí)期，模具行業(yè)的主要任務(wù)是，在黨中央關(guān)于把我國(guó)建設(shè)成為創(chuàng)新型國(guó)家的戰(zhàn)略思想指引下，進(jìn)一步推進(jìn)改革，調(diào)整結(jié)構(gòu)，開(kāi)拓市場(chǎng)，苦練內(nèi)功，提升水平，使我國(guó)模具工業(yè)在整體上再上一個(gè)新臺(tái)階。不斷提升模具制造水平，振興我國(guó)裝備制造業(yè)，為實(shí)現(xiàn)把我國(guó)建設(shè)成為制造業(yè)強(qiáng)國(guó)的宏偉目標(biāo)而奮斗。
塑料做為四大工程材料之一，與其它材料相比，塑料具有重量輕、耐腐蝕強(qiáng)度高、電性能優(yōu)異、絕熱、阻燃以及成型容易等特點(diǎn)。當(dāng)前，塑料己成為材工業(yè)中不可缺少的重要組成部分。隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的不斷加快，世界各國(guó)對(duì)機(jī)械、建筑材料、電子等諸多領(lǐng)域的塑料產(chǎn)品的需求量正在逐年增加，這為模具工業(yè)的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。模具工業(yè)既是社會(huì)進(jìn)步、科技發(fā)展的基石，又是人們生活水平不斷提高的基礎(chǔ)，是國(guó)家經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的根本之一，模具工業(yè)被形象地喻為“工業(yè)基石”、“關(guān)鍵工業(yè)”、“促進(jìn)社會(huì)繁榮富裕的動(dòng)力”。這些定義明確地說(shuō)明了模具工業(yè)在國(guó)家的工業(yè)以及經(jīng)濟(jì)中所處的地位，也表明了模具工業(yè)在社會(huì)發(fā)展中的重要位置。據(jù)資料顯示，美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家的模具工業(yè)產(chǎn)值已超過(guò)機(jī)床工業(yè)[2]。模具工業(yè)的發(fā)展己超越了近年來(lái)快速發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)電子工業(yè)近年來(lái)，隨著汽車、航天航空、國(guó)防、電子、家用電器等行業(yè)的不斷發(fā)展使得大型塑件也受到越來(lái)越廣泛的重視和應(yīng)用。由于國(guó)內(nèi)在一些新的成型工藝在模具設(shè)計(jì)等相關(guān)技術(shù)方面的問(wèn)題還不能很好地加以解決，與國(guó)外相比尚有一定的差距。因此，我們應(yīng)加強(qiáng)對(duì)大型塑件以及大型模具的理論研究并提高企業(yè)的實(shí)應(yīng)用水平。
目前，國(guó)內(nèi)對(duì)塑料制品的精度、質(zhì)量及使用性能等的要求也在不斷提高，這些具體要求除了與制件的結(jié)構(gòu)及所選用的注塑材料有關(guān)外，主要還與其成型的方法和模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有關(guān)。因此，為生產(chǎn)出合格的大型塑料制品，對(duì)注塑模具質(zhì)量也提出了更高的要求。要求塑料注塑模具具有高效的自動(dòng)化、高精度、長(zhǎng)命、成本低以及制造周期短。而國(guó)外CAD/CAE/CAM技術(shù)等新技術(shù)的引入，使傳統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行塑料模具設(shè)計(jì)與制造的國(guó)內(nèi)模具設(shè)計(jì)行業(yè)面臨更大的挑戰(zhàn)。所以我們應(yīng)該在這個(gè)方面加大人力與技術(shù)投入的力度，并進(jìn)行深入研究。
第一章 塑料制件的分析
1.1 成型塑料件的工藝性分析
工件的形狀如下圖1.1所示
圖1.1塑件圖
從塑件厚來(lái)看，總的來(lái)講塑件壁厚變化比較均勻，有利于零件成型。
脫模斜度分析 當(dāng)塑件成型后因塑料收縮而包緊型芯，若塑件外形較復(fù)雜時(shí)，塑件的多個(gè)面與型芯緊貼，從而脫模阻力較大。為防止脫模時(shí)塑件的表面被檫傷和推頂變形，需設(shè)脫模斜度。
一般來(lái)說(shuō)，塑件高度在25mm以下者可不考慮脫模斜度。但是，如果塑件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，即使脫模高度僅幾毫米，也必須認(rèn)真設(shè)計(jì)脫模斜度。
①斜度作用： 便于塑件脫模，防止脫模時(shí)擦傷塑件，須在塑件內(nèi)外表面脫模方向上留有足夠的斜度，在模具上稱為脫模斜度。
②脫模斜度選取:取決于塑件的形狀、壁厚及塑料的收縮率，一般取30′～1°30′。
表面粗糙度分析 塑料制件的表面粗糙度，除了在成型時(shí)從工藝上盡可能避免冷疤、云紋等癡點(diǎn)外，主要取決于模具成型零件的表面粗糙度。一般模具的表面粗糙度值要比塑件的低1~2級(jí)，塑料制件的表面粗糙度Ra值一般為1.6~0.2um，在模具使用中，由于型腔磨損而使表面粗糙度值不斷加大，應(yīng)隨時(shí)給以拋光復(fù)原。非配合表面和隱蔽面可取較大的表面粗糙度值，除塑件外表面有特殊要求以外，一般型腔的表面粗糙度值要低于型芯的。此外，塑件的表面粗糙度與塑料的品種有關(guān)。一般，型腔表面粗糙度要求達(dá)到0.2~0.4mm。
1.2 塑件的材料分析
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS樹(shù)脂微黃色或白色不透明，是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。丙烯腈使聚合物耐油，耐熱，耐化學(xué)腐蝕，丁二烯使聚合物具有優(yōu)越的柔性，韌性；苯乙烯賦予聚合物良好的剛性和加工流動(dòng)性。因此ABS樹(shù)脂具有突出的力學(xué)性能和良好的綜合性能。同時(shí)具有吸濕性強(qiáng)，但原料要干燥，它的塑件尺寸穩(wěn)定性好，塑件盡可能偏大的脫模斜度。
ABS無(wú)毒、無(wú)味、呈微黃色，成型塑件有較好光澤。密度為1.02~1.05g/cm3。ABS有良好的機(jī)械強(qiáng)度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。水、無(wú)機(jī)鹽、堿和酸類對(duì)ABS幾乎無(wú)影響。ABS不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但與烴長(zhǎng)期接觸會(huì)軟化溶脹。ABS有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易與成型加工，經(jīng)過(guò)調(diào)色可配成任何顏色。ABS的缺點(diǎn)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(shí)粘度增高，所以成型壓力高，故塑件上的脫模斜度宜稍大；ABS易吸水，成型加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理；ABS易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡量少澆注系統(tǒng)對(duì)料流的阻力；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度對(duì)收縮率影響小。
ABS塑料主要的性能指標(biāo)：
使用注射成形塑料制品時(shí)，由于其熔體黏度較高，所需的注射成形壓力較高，因此塑件對(duì)型芯的包緊力較大，故塑件應(yīng)采用較大的脫模斜度。另外熔體黏度較高，使制品易產(chǎn)生熔接痕，所以模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡量減少系統(tǒng)對(duì)料流的阻力。易吸水，成形加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理。在正常的成形條件下，制品的尺寸穩(wěn)定性較好。
密度 (Kg.dm-3) 1.13——1.14
收縮率 % 0.3~0.8
熔 點(diǎn) ℃ 130~160
熱變形溫度 45N/cm 65~98
彎曲強(qiáng)度 Mpa 80
拉伸強(qiáng)度 MPa 35~49
拉伸彈性模量 GPa 1.8
彎曲彈性模量 Gpa 1.4
壓縮強(qiáng)度 Mpa 18~39
缺口沖擊強(qiáng)度 kJ/㎡ 11~20
硬 度 HR R62~86
體積電阻系數(shù) Ωcm 1013
擊穿電壓 Kv.mm-1 15
介電常數(shù) 60Hz3.7
ABS的注射成型工藝參數(shù):
注塑機(jī)類型： 螺桿式
噴嘴形式： 通用式
料筒一區(qū) 150——170
料筒二區(qū) 180——190
料筒三區(qū) 200——210
噴嘴溫度 180——190
模具溫度 50——70
注塑壓 60——100
保壓 40——60
注塑時(shí)間 2——5
保壓時(shí)間 5——10
冷卻時(shí)間 5——15
周期 15——30
后處理 紅外線烘箱
溫度（70）
時(shí)間（0.3——1）
第二章 塑件成型的基本過(guò)程
注塑成型是把塑料原料（一般經(jīng)過(guò)造粒、染色、添加劑等處理之后的顆粒）放入料間當(dāng)中，經(jīng)過(guò)加熱溶化使之成為高粘度的流體-----熔體用柱塞或螺桿作為加壓工具，使得熔體通過(guò)噴嘴以較高的壓力（約20~85mpa），溶入模具的型腔中經(jīng)過(guò)冷卻、凝固階段，而后從模具中脫出，成為塑料制品。
（1）塑化過(guò)程:
現(xiàn)代式的注射機(jī)基本上采取螺桿式的塑化設(shè)備，塑料原粒（稱為物料）自從送料斗以定容方式送入料筒，通過(guò)料筒外的點(diǎn)加熱裝置和料筒內(nèi)的螺桿旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的摩擦熱，使物理熔化達(dá)到一定的溫度后即可注射，注射動(dòng)作是由螺桿的推進(jìn)來(lái)完成的。
（2）充模過(guò)程:
熔體自注射機(jī)的噴嘴噴出來(lái)后，進(jìn)入模具的型腔內(nèi)，將型腔內(nèi)的空氣排出，并充滿型腔，然后升到一定壓力，使溶體的密度增加，充實(shí)型腔的每一個(gè)角落。
充模過(guò)程是注射成型的最主要的過(guò)程，由于塑料溶體的流動(dòng)是非牛頓流動(dòng)，而且粘度很大，所以在壓力損耗，粘度變化，多般匯流等現(xiàn)象左右塑件的質(zhì)量，因此充模過(guò)程的關(guān)鍵問(wèn)題------澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就成為注射模具設(shè)計(jì)過(guò)程的重點(diǎn)，現(xiàn)代的設(shè)計(jì)方法已經(jīng)運(yùn)用了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)以解決澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)中疑難問(wèn)題。
（3）冷卻凝固過(guò)程:
熱塑性塑料的注射成型過(guò)程是熱交換過(guò)程，即：
塑化——注射充?！袒尚?
加熱——理論上絕熱——散熱
熱交換效果的好壞決定了塑件的質(zhì)量，模具設(shè)計(jì)時(shí)，散熱交換也要充分考慮，在現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法中也采用了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)來(lái)解決問(wèn)題。
（4）脫模過(guò)程:
塑件在型腔內(nèi)固化后，必須采取機(jī)械的方式把它從型腔內(nèi)取出，這個(gè)動(dòng)作由脫模機(jī)構(gòu)來(lái)完成。不合理的脫模機(jī)構(gòu)對(duì)塑件的質(zhì)量影響很大，但塑件的幾何形狀是千變?nèi)f化的，必須采用最有效和最好的脫模方式。因此，脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)也是注射模具設(shè)計(jì)的一個(gè)主要環(huán)節(jié)，由于標(biāo)準(zhǔn)化的推廣，許多標(biāo)準(zhǔn)化的脫模機(jī)構(gòu)零部件也有商品供應(yīng)。
由1至4形成了一個(gè)循環(huán)，就完成了一次成型乃至很多塑件。
第三章 注塑設(shè)備的選擇
3.1估算塑件體積質(zhì)量
建模，三維零件設(shè)計(jì)。利用proe軟件。進(jìn)行三維實(shí)體建模，并可直接通過(guò)軟件進(jìn)行測(cè)量
塑件如圖3.1所示
圖3.1體積說(shuō)明
V=4827mm3 。
3.2 注塑機(jī)的選擇
注射機(jī)的類型和規(guī)格很多，分類方法各異，按結(jié)構(gòu)型式可分為立式、臥式、直角式三類，國(guó)產(chǎn)臥式注射機(jī)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化。這三類不同結(jié)構(gòu)形式的注射成型機(jī)各特點(diǎn)如下：
立式注射機(jī)的注射柱塞（或螺桿）垂直裝設(shè)，鎖模裝置推動(dòng)模板也沿垂直方向移動(dòng)，這種注射成型機(jī)主要優(yōu)點(diǎn)是占地面積小，安裝或拆卸小型模具很方便，容易在動(dòng)模上（下模）安放嵌件，嵌件不易傾斜或墜落。其缺點(diǎn)是制品自模具中頂出以后不能靠重力下落。需人工取出，有礙于全自動(dòng)操作，但附加機(jī)械手取產(chǎn)品后，也可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)操作，此類注射機(jī)注射量一般均在60克以下。
臥式注射機(jī)是目前使用最廣、產(chǎn)量最大的注射成型機(jī)，其注射柱塞或螺桿與合模運(yùn)動(dòng)均沿水平方向裝設(shè)，并且多數(shù)在一條直線上（或相互平行）。優(yōu)點(diǎn)是機(jī)體較低，容易操縱和加料，制件頂出模具后可自動(dòng)墜落，故能實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)操作，機(jī)床重心較低安裝穩(wěn)妥，一般大中型注射機(jī)均采用這種形式。缺點(diǎn)是模具安裝比較麻煩嵌件放入模具有傾斜或落下的可能，機(jī)床占地面積較大。
直角式注射機(jī)的柱塞或螺桿與合模運(yùn)動(dòng)方向相互垂直，主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于自制適于單件生產(chǎn)者，中心部位不允許留有澆口痕跡的平面制件，同時(shí)常利用開(kāi)模時(shí)絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)拖動(dòng)螺紋型芯或型環(huán)旋轉(zhuǎn)，以便脫下塑件。缺點(diǎn)是機(jī)械傳動(dòng)無(wú)準(zhǔn)確可靠的注射和保壓壓力及鎖模力，模具受沖擊振動(dòng)較大。
根據(jù)實(shí)際情況，注塑機(jī)的實(shí)際注塑量是理論注塑量的80％左右。即有
V s ≦a V1
式中：
V1——理論注塑容量cm3 ;
VS——實(shí)際注塑容量g ;
A ——注塑系數(shù)，一般取值為0.8。
經(jīng)計(jì)算可得 實(shí)際注塑量V=2×1.2×4827mm3≈11585mm3
根據(jù)以上計(jì)算《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2-40選擇注射機(jī)SZ-100/60螺桿式注射機(jī)，其參數(shù)如下：
表3.1 SZ-100/60型注射機(jī)參數(shù)
項(xiàng)目
SZ-100/60
結(jié)構(gòu)形式
立
理論注射容量/cm3
100
螺桿（柱塞）直徑/mm
35
注射壓力/Mpa
150
鎖模力/KN
600
拉桿內(nèi)間距/mm
440×340
移模行程/mm
260
最大模具厚度/mm
340
最小模具厚度/mm
10
噴嘴球半徑/mm
12
噴嘴口孔徑/mm
Ф4
第四章 成型零件有關(guān)尺寸的計(jì)算
該塑件的材料ABS是一種收縮范圍較大的塑料，因此成型零件的尺寸均按平均值法計(jì)算。查手冊(cè)得的收縮率為0.4%~0.6%,故平均收縮率為0.5%。
表4.0公差數(shù)值表[5.9-11]
基本尺寸
精 度 等 級(jí)
公 差 數(shù) 值
-
-
-
-
-
精度等級(jí)表,
表4.1精度尺寸的選用[2-3、5]
類別
塑件種類
建議采用的精度等級(jí)
高精度
一般精度
低精度
ABS
根椐塑件的要求，由以上兩表可查得：該塑件可按精度等級(jí)為級(jí)精度選取。
此產(chǎn)品采用4級(jí)精度，屬于一般精度制品。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(shù)x取值可在0.5~0.75的范圍之間，凸凹模各處工作尺寸的制造公差，因一般機(jī)械加工的型腔和型芯的制造公差可達(dá)到IT７～I(xiàn)T８級(jí)，綜合參考，相關(guān)計(jì)算具體如下：
4.1型腔凹模尺寸的計(jì)算
（相關(guān)公式參見(jiàn)《塑料制品成型及模具設(shè)計(jì)》第79-80頁(yè)）
4.11型腔徑向尺寸的計(jì)算：
LＭ+δz =[（1+Scp）LS-3/4Δ]+δz
LＭ————凹模徑向尺寸（mm）
式中： LS————塑件徑向公稱尺寸（mm）
Scp————塑料的平均收縮率（％）
Δ————塑件公差值（mm）
δz————凹模制造公差（mm）
由：LS1=30mm
又查表知4級(jí)精度時(shí)塑件公差值
Δ1= 0.24mm
實(shí)踐證明：成型零件的制造公差約占塑件總公差的1/3～1/4，因確在確定成型零件工作尺寸公差值時(shí)可取塑件公差的1/3～1/4。為了保持較高精度選1/4。
由于：δz= 1/4Δ
得：δz1=1/4×0.24=0.06 mm
則： LＭ1+δz=[（1+Scp）LS-3/4Δ]+δz
=[（1+0.5%）×30-3/4×0.24]+0.06
=29.985+0.06 mm
4.12 型腔深度尺寸的計(jì)算：
凹模深度尺寸同樣運(yùn)用平均收縮率法：
HＭ+δz =[（1+Scp）LS-2/3Δ]+ δz
HＭ————凹模深度尺寸（mm）
δz————凹模深度制造公差（mm）
其余符號(hào)同上
由：HS1=1 mm
取4級(jí)精度時(shí) Δ1=0.12 mm
由δz=1/4Δ得：δz1=0.03 mm
則：HＭ1+δz =[（1+Scp）LS-2/3Δ]+δz
=[（1+0.5%）×1-2/3×0.12]+0.03
=0.9255+0.03mm
4.2型芯凸模尺寸的計(jì)算
4.2.1 型芯徑向尺寸的計(jì)算：
運(yùn)用平均收縮率法：
LＭ–δz =[（1+Scp）LS+3/4Δ] –δz
LＭ———— 型芯徑向尺寸（mm）
δz———— 型芯徑向制造公差（mm）
其余符號(hào)同上
由: LS1=28mm LS2=54.3 mm
取4級(jí)精度時(shí) Δ1=0.24mm Δ2=0.32 mm
由δz=1/4Δ得 δz1=0.06 mm δz2= 0.08 mm
則:LＭ1–δz =[（1+Scp）LS+3/4Δ]–δz
=[（1+0.5%）×28+3/4×0.24]–0.06
=28.334–0.06mm
LＭ2–δz =[（1+Scp）LS+3/4Δ]–δz
=[（1+0.5%）×54.3+3/4×0.32]–0.08
=54.83–0.08 mm
4.2.2 型芯高度尺寸的計(jì)算：
運(yùn)用平均收縮率法：
HＭ–δz =[（1+Scp）LS+2/3Δ]–δz
HＭ————型芯高度尺寸（mm）
δz————型芯高度制造公差（mm）
其余符號(hào)同上
由：HＳ1=6mm HＳ1=14mm
取4級(jí)精度時(shí) Δ1=0.16 mm Δ2=0.20 mm
由δz=1/4Δ得：δz1=0.04 mm δz2=0.05 mm
則：HＭ1–δz =[（1+Scp）LS+2/3Δ]–δz
=[（1+0.5%）×6+2/3×0.16]–0.04
=6.139–0.04 mm
HＭ2–δz =[（1+Scp）LS+2/3Δ]–δz
=[（1+0.5%）×14+2/3×0.2]–0.05
=14.21–0.05 mm
4.3 型腔側(cè)壁厚度計(jì)算
4.3.1凹模型腔側(cè)壁厚度計(jì)算
凹模型腔為組合式型腔，按強(qiáng)度條件計(jì)算公式
S≥R-r=r[([σ]/[σ]-2p)1/2]-1進(jìn)行計(jì)算。
式中各參數(shù)分別為：
p=50Mpa(選定值)；
[δ]=0.05mm；
[σ]=160MPa
r=28mm
S≥R-r=r[([σ]/[σ]-2p)1/2]-1
≈26.8mm
一般在加工時(shí)為了加工方便，我們通常會(huì)取整數(shù)，所以凹模型腔側(cè)壁厚度為30。
4.3.2凹模底板厚度計(jì)算
按強(qiáng)度條件計(jì)算，型腔的板厚為：
p=100 Mpa
r=28mm
[σ]=160MPa
h≥{1.22pr2/[σ]}1/2
≥21.3mm
一般在加工時(shí)為了加工方便，我們通常取整數(shù)，所以凹模型腔側(cè)壁厚22mm。
第五章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
5.0 分型面的選取
分型面的形式與塑件的幾何形狀、脫模方法、模具類型及排氣條件等有關(guān)，常見(jiàn)的形式有：水平分型面、垂直分型面、斜分型面、階梯分型面和平面、曲面分型面。
（1）復(fù)合塑件脫模的基本要求，就是能使塑件從模具中取出，分型面應(yīng)設(shè)在脫模方向最大的投影邊緣部位；
（2）分型線不影響塑件外觀，即分型面應(yīng)盡量不破壞塑件光滑的外表面；
（3）確保塑件留在動(dòng)模一側(cè)，利于推出且推桿痕跡不顯露于外觀面；
（4）確保塑件質(zhì)量；
（5）要你管盡量避免成型孔、側(cè)凹，若需要滑塊成型，力求滑塊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，盡量避免定?；瑝K；
（6）滿足模具的鎖緊要求，將塑件投影面積大的方向放在定動(dòng)模的合模方向上，而將投影面積小的方向作為側(cè)向分型面；另外，分型面是曲面的，應(yīng)加斜面鎖緊；
（7）合理安排澆注系統(tǒng)特別是澆口位置，有利于開(kāi)模；
通過(guò)對(duì)塑件結(jié)構(gòu)形式的分析，同時(shí)根據(jù)以上分型面的選擇原則綜合考慮，
決定將分型面選在塑件截面積最大且利于開(kāi)模取出塑件的底平面上。
其分型面如圖5.0所示
圖5.0分型面
5.1澆口套的選用
澆注系統(tǒng)它是獲得優(yōu)良性能和理想外觀的塑件以及最佳的成型效率有直接影響。 此塑件采用普通流道系統(tǒng)，它是由主流道、分流道、澆口、冷料穴組成的。澆注系統(tǒng)是一副模具的重要的內(nèi)容之一。從總體來(lái)說(shuō)，它的作用可以作如下歸納：它是將來(lái)自注塑機(jī)噴嘴的塑料熔體均勻而平穩(wěn)地輸教送到型腔，同時(shí)使型腔的氣體能及時(shí)順利排出，在塑件熔體填充凝固的過(guò)程中，將注塑壓力有效地傳遞到型的各個(gè)部位，以獲得形完整、內(nèi)外在質(zhì)量?jī)?yōu)良的塑件制件。
澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的一般原則：了解塑件的成型性能和塑件熔料的流動(dòng)特性。采用盡量短的流程，以降低熱量與壓力損失。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)該有利于良好的排氣，澆注系統(tǒng)應(yīng)能順利填充型腔。便于修整澆口以保證塑件外觀質(zhì)量。
主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機(jī)噴嘴注射出的熔體導(dǎo)入分流道或型腔中。主流道的形狀為圓錐形，以便熔體的流動(dòng)和開(kāi)模時(shí)主流道凝料的順利拔出。主流道的尺寸影響到熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間。另外，由于其與高溫熔體及注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，因此設(shè)計(jì)中常設(shè)計(jì)成可拆卸的澆口套。
主流道襯套為標(biāo)準(zhǔn)件可選購(gòu)。主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，易磨損，對(duì)材料要求較嚴(yán)格，因而盡管小型注射?？梢詫⒅髁鞯罎部谂c定位圈設(shè)計(jì)成一個(gè)整體，但考慮上述因素通常仍然將其分開(kāi)來(lái)設(shè)計(jì)，以便于拆卸更換。同時(shí)，也便于選用優(yōu)質(zhì)鋼材進(jìn)行單獨(dú)加工和熱處理。設(shè)計(jì)中常采用碳素工具鋼（T8A或T10A），熱處理淬火表面硬度為50～55HRC，澆口套屬于標(biāo)準(zhǔn)件，在選夠澆口套時(shí)應(yīng)注意：澆口套進(jìn)料口直徑和球面坑半徑。因此，
所選澆口套如圖5.1所示：
圖5.1澆口套
5.2冷料井的設(shè)計(jì)
根據(jù)實(shí)際,采用底部帶有拉料桿的冷料井，推桿裝于推桿固定板上，
具體結(jié)構(gòu)如圖5.2所示
圖5.2冷料井
5.3分流道的設(shè)計(jì)
分流道截面形狀可以是圓形、半圓形、矩形、梯形和U形等，圓形和正方形截面流道的比表面積最?。鞯辣砻娣e與體積之比稱為比表面積），塑料熔體的溫度下降少，阻力亦小，流道的效率最高。但加工較困難，而且正方形截面不易脫模，所以在實(shí)際生產(chǎn)中較常用的截面形狀為梯形、半圓形及U形。本次設(shè)計(jì)采取半圓形截面。截面直徑d=6mm
5.4分流道的布置
（1）在保證足夠的注塑壓力使塑料熔體順利充滿型腔的前提下，分流道截面面積與長(zhǎng)度盡量取小值，分流道轉(zhuǎn)折處應(yīng)圓弧過(guò)度。
（2）分流道較常時(shí)，在分流道的末端應(yīng)開(kāi)設(shè)冷料井。
（3）分流道的位置可單獨(dú)開(kāi)設(shè)在定模板上或動(dòng)模板上，也可以同時(shí)開(kāi)設(shè)在動(dòng)、定模板上，合模后形成分流道截面形狀。
（4）分流道與澆口連接處應(yīng)加工成斜面，并用圓弧過(guò)度。
在單腔模中，常不設(shè)分流道，而在多腔模中，一般都設(shè)置有分流道，塑料沿分流道流動(dòng)時(shí)，要求通過(guò)它盡快地充滿型腔，流動(dòng)中溫度降低盡可能小，阻力盡可能低。同時(shí)，應(yīng)能將塑料熔體均衡地分配到各個(gè)型腔。從前兩點(diǎn)出發(fā)，分流道應(yīng)短而粗。但為了減少澆注系統(tǒng)的加回料量，分流道亦不能過(guò)粗。過(guò)粗的分流道冷卻緩慢，還倒增長(zhǎng)模塑的周期。而該設(shè)計(jì)中使用了圓形斷面形狀的分流道。截面直徑為6mm。
型腔布置如圖5.3所示
圖5.3型腔布置
5.5澆口設(shè)計(jì)
澆口亦稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的通道。它是整個(gè)澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵的部位，也是最薄點(diǎn)。其形狀、大小及位置應(yīng)根據(jù)塑件大小、形狀、壁厚、成型材料及塑件技術(shù)要求等進(jìn)行而確定。澆口分限制性澆口和非限制性澆口，該塑件采用的是限制性澆口，它一方面通過(guò)截面積的突然變化，使分流道輸送來(lái)的塑料熔體的流速產(chǎn)生加速度，提高剪切速率，有利于塑料進(jìn)入，使其充滿型腔。另一方面改善塑料熔體進(jìn)入型腔的流動(dòng)特性，調(diào)節(jié)澆口尺寸，可使多型腔同時(shí)充滿，可控制填充時(shí)間、冷卻時(shí)間及塑件表面質(zhì)量，，同時(shí)還起著封閉型腔防止塑料熔體倒流，并便于澆口凝料與塑件分開(kāi)的作用。
設(shè)計(jì)中，澆口的位置及尺寸的要求是比較嚴(yán)格的，初步試模，必要時(shí)還需要修改。因此澆口的位置的開(kāi)設(shè)，對(duì)成型性能及成型質(zhì)量的影響是很大的。一般在選擇澆口位置時(shí)，需要根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)工藝及特征，成型質(zhì)量和技術(shù)要求，綜合分析。一般要滿足以下原則：
（1）盡量縮短流動(dòng)距離。
（2）澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在塑件的壁厚。
（3）必須盡量減少或避免產(chǎn)生熔接痕。
（4）應(yīng)有利于型腔中氣體的排除。
（5）考慮分子定向的影響。
（6）避免產(chǎn)不在承受彎曲沖擊載荷的部位設(shè)置澆口。
（7）澆口位置的選擇應(yīng)注意塑件的外觀質(zhì)量。
澆口的形狀和尺寸對(duì)制品質(zhì)量影響很大，澆口在多情況下，系整個(gè)流道斷面尺寸最小的部分（除主流道型的澆口外），一般匯報(bào)口的斷面積與分流道的斷面積之比約為0.03～0.09。澆口臺(tái)階長(zhǎng)1～1.5㎜左右．雖然澆口長(zhǎng)度比分流道的長(zhǎng)度短的多，但因?yàn)槠鋽嗝娣e甚小，澆口處的阻力與分流道相比，澆口的阻力仍然是主要的，故在加工澆口時(shí)，更應(yīng)注意其尺寸的準(zhǔn)確性。
然而，根據(jù)塑件的樣品圖、生產(chǎn)的批量等，采用一模2腔結(jié)構(gòu)。澆口采用側(cè)澆口 具體尺寸見(jiàn)總裝圖。
澆口示意圖如圖5.4所示
圖5.4澆口
5.6澆口位置的選擇
（1）澆口的位置的應(yīng)使填充型腔的流程最短。
這樣的結(jié)構(gòu)使壓力損失最小，易保證料流充滿整個(gè)型腔。對(duì)于型塑件，要進(jìn)行流動(dòng)比的校核。流動(dòng)比K由流動(dòng)通道的長(zhǎng)度L與厚度t之比來(lái)確定。如下式：
K=Σ（Lτ/tτ）
式中：Lτ---各段流程的長(zhǎng)度，mm;
tτ---各段流程的厚度或直徑，mm;
流動(dòng)比的允許值隨塑料熔體的性質(zhì)、溫度壓力等的不同而變化。流動(dòng)比的計(jì)算公式為：
K=L1/t 1+L 2+L 3/t 2
K= L1/t 1+L 2/t 2+L 3/t 3+2L 4/t 4+L 5/t 5
（2）澆口位置的選擇要避免塑件變形。
（3）澆口位置的設(shè)置應(yīng)減少或避免產(chǎn)生熔接痕。
熔接痕是充型時(shí)前端較冷的料流在型腔中的對(duì)接部位，它的存在會(huì)降低塑件的強(qiáng)度，所以設(shè)置澆口時(shí)應(yīng)考慮料流的方向。為提高熔接痕處強(qiáng)度，可在熔接處增設(shè)溢流槽，使冷料進(jìn)入逸流槽。筒形塑件采用環(huán)行澆口無(wú)熔接痕，而輪輻式澆口會(huì)有熔接痕產(chǎn)生。澆口的位置塑與件質(zhì)量有直接影響,位置選擇不當(dāng)會(huì)使塑件產(chǎn)生變形、熔接痕等缺陷。澆口位置的選擇如總裝圖所示。
5.7 模架的選取
通過(guò)前面的設(shè)計(jì)及計(jì)算工作，便可以根據(jù)所定內(nèi)容確定模架。模架部分可以自己設(shè)計(jì)，也可以選用標(biāo)準(zhǔn)模架；在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)模具設(shè)計(jì)過(guò)程中，盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)模架，確定出標(biāo)準(zhǔn)模架的形式，規(guī)格及標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)件有很大一部分已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，隨時(shí)可在市場(chǎng)上買到，這對(duì)縮短制造周期，降低制造成本時(shí)極其有用的。
塑料注射模標(biāo)準(zhǔn)模架共有兩種，即GB/T 12556.1-12556.2—1990《塑料注射模中小型模架》和GB/T 12555.1-12555.15—1990 《塑料注射模大型模架》。兩種標(biāo)準(zhǔn)模架的區(qū)別主要在于適用范圍。中小型標(biāo)準(zhǔn)模架的模板尺寸BCL≤ 500 mmC900 mm,而大型模架的模板尺寸BCL為630 mmC630 mm-1250 mmC2000 mm。所以根據(jù)塑件的大小我只能選用小型模架。而塑料注射模中小型模架的結(jié)構(gòu)形式可按照結(jié)構(gòu)特征分為基本型和派生型。
選用標(biāo)準(zhǔn)模架，可以大大縮短模具的制造周期，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。由于用的是點(diǎn)澆口自動(dòng)脫料的形式再根據(jù)前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，綜合考慮了塑件的結(jié)構(gòu)和大小結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)模架，選用模架為龍記CI-2030-A70-B70-C70。
而標(biāo)準(zhǔn)件則包括通用標(biāo)準(zhǔn)件及模具專用標(biāo)準(zhǔn)件兩大類。通用標(biāo)準(zhǔn)件如緊固件等。模具專用標(biāo)準(zhǔn)件如定位圈、澆口套、推桿、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、模具專用彈簧、冷卻及加熱元件等。
第六章合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要包括導(dǎo)柱、導(dǎo)套，主要作用是在動(dòng)模與定模合模時(shí)保證型芯和型腔的精確定位。導(dǎo)向零件應(yīng)合理地均勻分別在模具的周圍或靠近邊緣的部位，其中心至模具邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強(qiáng)度，防止壓入導(dǎo)柱和導(dǎo)套后發(fā)生變形。根據(jù)模具的形狀和大小，一副模具一般采用2到4根導(dǎo)柱。在此設(shè)計(jì)中采用了4根導(dǎo)柱。
6.1導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)
在對(duì)導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮以下要求：
（1）長(zhǎng)度 導(dǎo)柱的長(zhǎng)度必須比凸模端面要高出一些。以免導(dǎo)柱未導(dǎo)正方向而凸模先進(jìn)入型腔與其相碰而損壞。在這里我設(shè)計(jì)的是把導(dǎo)柱裝在定模那邊。
（2）形狀 導(dǎo)柱的端部做成錐形或球形的先導(dǎo)部分，使導(dǎo)柱能順利進(jìn)入導(dǎo)柱孔。
（3）材料 導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面、堅(jiān)韌而不易折斷的內(nèi)芯，因此，多采用低碳鋼經(jīng)滲碳淬火處理?；蛱妓毓ぞ咪摚═8、T10）經(jīng)淬火處理硬度HRC50-55。
（4）配合精度 導(dǎo)柱裝入模板多用七級(jí)精度過(guò)渡配合。
（5）光潔度 配合部分光潔度要求7級(jí)，此外，導(dǎo)柱的選擇還應(yīng)跟椐模架來(lái)確定。
加工個(gè)導(dǎo)柱、導(dǎo)套孔時(shí)，應(yīng)將定模板、推件板、動(dòng)模板合在一起，一次性加工出來(lái)，以保證孔的同心度，然后再在定模板、動(dòng)模板上加工沉頭孔。
6.2 導(dǎo)套的設(shè)計(jì)
（1）分類
導(dǎo)套有直導(dǎo)套和帶頭導(dǎo)套，直導(dǎo)套結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，用于簡(jiǎn)單模具或?qū)缀竺鏇](méi)有墊板的場(chǎng)合；帶頭導(dǎo)套結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，用于精度較高的場(chǎng)合，導(dǎo)套的固定孔便于與導(dǎo)柱的固定孔同時(shí)加工。也可以直接在模板上開(kāi)設(shè)導(dǎo)向孔，而不用獨(dú)立的導(dǎo)套，這種形式的孔加工簡(jiǎn)單，適用于生產(chǎn)批量小，精度要求不高的模具。在設(shè)計(jì)中兩種導(dǎo)套都有用到。
（2）形狀
為了使導(dǎo)柱進(jìn)入導(dǎo)套比較順利，在導(dǎo)套的前端倒圓角，導(dǎo)柱孔最好打通，否則導(dǎo)柱進(jìn)入未打通的導(dǎo)柱孔時(shí)，孔內(nèi)空氣無(wú)法逸出而產(chǎn)生壓力，給導(dǎo)柱的進(jìn)入造成阻力。
（3）長(zhǎng)度
導(dǎo)套的長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)模板的厚度確定，其長(zhǎng)度一般比板厚少2-3mm。
（4）材料
可用淬火銅或銅等耐磨材料制造，但其硬度應(yīng)低于導(dǎo)柱硬度，這樣可以改善磨擦，以防止導(dǎo)柱或?qū)桌?。?dǎo)套的選擇應(yīng)根據(jù)模板的厚度來(lái)確定，材料為T8A, 硬到HRC50～55,或采用20 鋼滲碳0.5～0.8厚，淬硬到HRC56～60。導(dǎo)套固定部分和導(dǎo)滑部分的表面粗糙度一般為Ra0.8μm。
（5）導(dǎo)套的選擇
導(dǎo)套的選擇應(yīng)根據(jù)模板的厚度和以上各個(gè)因素來(lái)確定，本設(shè)計(jì)在脫澆道板、定模板和動(dòng)模板以及頂針板上各設(shè)置一套導(dǎo)套，典型的導(dǎo)套可分為直導(dǎo)套合帶頭導(dǎo)套，直導(dǎo)套結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，用于簡(jiǎn)單模具或?qū)缀竺鏇](méi)有墊板的場(chǎng)合。
第七章 脫模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
在注塑成型的每一個(gè)循環(huán)中，塑件必須由模具型腔中脫出，在該設(shè)計(jì)中，為了使符合脫模機(jī)構(gòu)的要求：
（1）使塑件留于動(dòng)模；
（2）塑件不變形損壞
這是脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)達(dá)到的基本要求。要做到這一點(diǎn)首先必須分析塑件對(duì)模腔的附著力的大小和所在部位，以便選擇合適的脫模方式和脫模位置，使脫模力得以均勻合理的分布。
（3）良好的塑件外觀
頂出塑件的位置應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部，以免損壞塑件的外觀。
（4）結(jié)構(gòu)可靠
因此，根據(jù)裝配圖，其模具結(jié)構(gòu)的脫模機(jī)構(gòu)主要利用推桿將產(chǎn)品推出模外，利用斜頂來(lái)完成產(chǎn)品內(nèi)扣的橫向抽芯，還有在設(shè)計(jì)斜頂時(shí)角度設(shè)計(jì)為5度。
推桿和斜頂如圖7.0，7.1所示
圖7.0 推桿
圖7.1斜頂
第八章 注射模側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
8.1抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
本例的塑件側(cè)壁有一對(duì)小凹槽和小凸臺(tái)，它們均垂直于脫模方向，阻礙成型后塑件從模具脫出。因此成型小凹槽臺(tái)的零件必須做成活動(dòng)的型芯，即須設(shè)置抽芯機(jī)構(gòu)。本模具采用斜推桿側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)。
1.斜推桿倒滑的兩種基本形式，其特點(diǎn)：
（1）利用推出行程完成抽芯；
（2）斜推桿兼起推件作用；
（3）斜推桿剛性相對(duì)較差，斜角不宜過(guò)大，約15°左右
（4）適用于抽芯距較小的內(nèi)、外側(cè)抽芯
這類機(jī)構(gòu)也可分為外側(cè)抽芯和內(nèi)側(cè)抽芯兩種形式
斜桿導(dǎo)滑的斜滑塊外側(cè)抽芯如圖8.1所示：
圖8.1斜桿導(dǎo)滑的斜滑塊外側(cè)抽芯
1- 滑塊2-斜桿3-推桿4-錐套5-型芯
斜桿導(dǎo)滑的斜滑塊內(nèi)側(cè)抽芯如圖8.2所示：
圖8.2斜桿導(dǎo)滑的斜滑塊內(nèi)側(cè)抽芯
1- 滑座2-斜桿3-復(fù)位桿4-支撐板5-型芯6-型芯固定板7-鑲件8-凹槽
8.2斜推桿設(shè)計(jì)要點(diǎn)
（1）在斜推桿頂端面的徑向移動(dòng)范圍內(nèi)（L>L1）,在塑件內(nèi)表面上不應(yīng)有任何臺(tái)階，以免阻礙斜滑塊活動(dòng)。
（2）在可以滿足側(cè)向出模的情況下，斜推桿的斜度角盡量選取較小角度，斜角一般不大于20度，并且將斜推桿的側(cè)向受力點(diǎn)下移。
（3）斜推桿在開(kāi)模方向的復(fù)位。為了保證合模后斜推桿回復(fù)到預(yù)定的位置，一般采用平行于開(kāi)模方向的平面或柱面對(duì)斜推桿進(jìn)行限位，保證斜推桿回復(fù)到預(yù)定的位置。
（4）在結(jié)構(gòu)允許的情況下，盡量加大斜推桿橫截面尺寸。
第九章排氣系統(tǒng)和溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
9.1排氣系統(tǒng)
塑料在熔化時(shí)，會(huì)產(chǎn)生氣體，所以當(dāng)塑料在充滿型腔時(shí)及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣，如果在型腔中不及時(shí)排除干凈，可以會(huì)在塑件上形成氣泡、接縫、表面輪廓不清及充填缺料等缺陷。另一方面氣體的受壓產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度，還可能造成塑件碳化或燒焦。注射成型時(shí)的排氣可采用如下四種方式排氣：
（1）利用配合間隙排氣；
（2）在分型面上開(kāi)設(shè)排氣槽排氣；
（3）利用排氣守排氣；
（4）強(qiáng)制性排氣；
該模具是采用利用配合間隙排氣。其間隙值約為0.03~0.05mm.它常用于中小型的簡(jiǎn)單模具。
9.2溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
冷卻裝置的目的，主要是防止塑件在脫模時(shí)發(fā)生變形，縮短成型周期及提高塑件質(zhì)量。一般在型腔，型芯等部位設(shè)置合理的冷卻水路，通過(guò)調(diào)節(jié)冷卻水流量和流速來(lái)控制模溫。
冷卻水孔開(kāi)孔的原則：
（1）冷卻水孔的數(shù)量應(yīng)盡可能的多，直徑應(yīng)盡量大；
（2） 每個(gè)冷卻水孔至型腔表面的距離應(yīng)相等，一般保持在0~15mm范圍內(nèi)，距離太近則冷卻不易均勻，太遠(yuǎn)則效率低。水孔直徑一般保持在8~12mm。
（3）水孔通過(guò)鑲塊時(shí)，防止鑲套管等漏水。
（4）冷卻管路一般不宜設(shè)在型腔內(nèi)塑料熔接的地方，以免影響塑件的強(qiáng)度。
（5）水管接頭應(yīng)設(shè)在不影響操作的一側(cè)
該注塑模的冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)為環(huán)繞型運(yùn)水，具體分布方式見(jiàn)總裝圖。
運(yùn)水系統(tǒng)如圖9.2所示：
圖9-2 運(yùn)水系統(tǒng)
第十章繪制裝配圖
模具整體設(shè)計(jì)也就是模體的設(shè)計(jì)，隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，模體設(shè)計(jì)已接近標(biāo)準(zhǔn)化，可以從市場(chǎng)上購(gòu)買相應(yīng)的模體。標(biāo)準(zhǔn)模體一般包括定模板、動(dòng)模板、墊塊、頂出固定板、頂板、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、復(fù)位桿等。標(biāo)準(zhǔn)模架有12種結(jié)構(gòu)，15876種規(guī)格。在本次設(shè)計(jì)中，澆口套、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、頂桿、水嘴都采用標(biāo)準(zhǔn)件，可以外購(gòu)。
總裝圖主視圖如圖10.0所示
圖10 .0總裝圖
裝配圖正視圖如圖10.1所示：
正視圖10.1
裝配圖左視圖如圖10.2所示：
左視圖10.2
裝配圖俯視圖如圖10.3所示：
俯視圖10.3
技術(shù)要求
1.裝配時(shí)，對(duì)各分型面進(jìn)行研修，應(yīng)使垂直分型面接觸吻合,水平分型面稍留有間隙，間隙0.01-0.02mm之間；
2.模具所有活動(dòng)部位應(yīng)保證位置準(zhǔn)確，動(dòng)作可靠，不得有歪斜和卡滯現(xiàn)象，要求固定的零件不得相對(duì)竄動(dòng)；
3.裝配后進(jìn)行試模驗(yàn)收，脫模機(jī)構(gòu)不得有干涉現(xiàn)象，塑件質(zhì)量要達(dá)到設(shè)計(jì)要求，如不符合，修模再試。
第十一章注射機(jī)的校核
注射機(jī)是安裝在注射機(jī)上的，因此在設(shè)計(jì)注射模具時(shí)應(yīng)該對(duì)注射機(jī)的有關(guān)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行必要的了解，以便設(shè)計(jì)出符合要求的模具，同時(shí)選定合適的注射機(jī)機(jī)型號(hào)。從模具設(shè)計(jì)角度考慮，需要了解注射機(jī)的主要技術(shù)規(guī)范有：公稱注射量，公稱注射壓力，公稱鎖模力，模具安裝尺寸以及開(kāi)模行程等。
11.1 注射量的校核
選用注射機(jī)時(shí)通常是以某塑件（或模具）實(shí)際需要的注射量來(lái)初選某一公稱注射量的注射機(jī)型號(hào)，然后依次對(duì)該機(jī)型的公稱注射壓力，公稱鎖模力，開(kāi)模行程以及模具安裝部分的尺寸一一進(jìn)行校核。
以實(shí)際注射量初選某一公稱注射量的注射機(jī)型號(hào)：為了保證正常的注射成型，模具每次需要的實(shí)際注射量應(yīng)該小于或等于某注射機(jī)的公稱注射量的80%。
根據(jù)《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》可知：塑件的體積應(yīng)小于注射機(jī)的注射容量，其公式按下式校核：
0.8=0.8100=80
式中 ——塑件與澆注系統(tǒng)的體積總和
——注射機(jī)的注射量（）
0.8——最大注射量的利用系數(shù)
經(jīng)估計(jì)算得：V=2×1.2×4827.4mm3≈11585.76mm3
所以=11585.76mm3<100 故合格
11.2 注射壓力的校核
該項(xiàng)工作是校核所選注射機(jī)的公稱壓力P能否滿足塑件成型時(shí)所需要的注射壓力了P。塑件成型時(shí)所需要的壓力一般由塑件流動(dòng)性，塑件結(jié)構(gòu)和壁厚以及澆注系統(tǒng)類型等因素決定，其值一般為70~150MPa。
11.3鎖模力的校核
鎖模力是指注射機(jī)的鎖模機(jī)構(gòu)對(duì)模具所施加的最大夾緊力。當(dāng)高壓的塑件熔體充填型腔時(shí)，沿鎖模方向產(chǎn)生一個(gè)很大的脹型力。
為此，注射機(jī)的額定注射機(jī)的額定鎖模力必須大于該脹型力，否則容易產(chǎn)生鎖模不緊而發(fā)生溢料現(xiàn)象。
由
查《模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表6-5塑料成型時(shí)的注射壓力=30~60Mp
pF
式中 p——塑料成型時(shí)型腔壓力 塑料的型腔壓力p=60Mpa
F——澆注系統(tǒng)和塑件在分型面上的投影面積和（）
各型腔及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積
F=32*57=1824
pF=6018241.22≈262.656KN
因?yàn)?600KN> pF=262.656KN 故合格
11.4 模具厚度的校核
實(shí)際使用的模具厚度與注塑機(jī)所允許的安裝最大模具厚度和最小模具厚度之間要滿足以下條件：，在設(shè)計(jì)中模具的厚度Hm=270mm，而所選注射機(jī)所允許安裝的最大模具厚度，最小模具厚度，所以完全符合要求。
第十二 模具的安裝試模
1.試模前的準(zhǔn)備
試模前要對(duì)模具及試模用的設(shè)進(jìn)行檢驗(yàn)。模具的閉合高度，安裝與注射機(jī)的各個(gè)配合尺寸、推出形式、開(kāi)模距、模具工作要求等符合所選設(shè)備的技術(shù)條件。檢查模具各個(gè)滑動(dòng)零件配合間隙適當(dāng)，無(wú)卡住及緊澀現(xiàn)象?；顒?dòng)要靈活、可靠，起止位置的定位要準(zhǔn)確。各鑲嵌件、緊固件要牢固，無(wú)松動(dòng)現(xiàn)象。各種水管接頭、閥門、附件、備件要齊全。對(duì)于試模設(shè)備也要進(jìn)行全面檢查，即對(duì)設(shè)備的油路、水路、電路、機(jī)械運(yùn)動(dòng)部位、各操縱件和顯示信號(hào)要檢查、調(diào)整，使之處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。
2.模具的安裝及調(diào)試
模具的安裝是指將模具從制造地點(diǎn)運(yùn)至注塑機(jī)所在地，并安裝在指定注射機(jī)的全過(guò)程。
模具安裝到注射機(jī)上要注意以下幾個(gè)問(wèn)題：
（1）模具的安裝方位要滿足設(shè)計(jì)圖樣的要求。
（2）模具中有側(cè)向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)，盡量使其運(yùn)動(dòng)方向?yàn)樗椒较颉?
（3）當(dāng)模具長(zhǎng)度與寬度尺寸相差較大時(shí)，應(yīng)盡可能使較長(zhǎng)的邊與水平方向平行。
（4）模具帶有液壓油路接頭、氣路接頭、熱流道元件接線板時(shí)，盡可能放置在非操作一側(cè)，以免操作不方便。
模具在注射機(jī)上的固定多采用螺釘、壓板的形式，一般每側(cè)采用塊壓板，對(duì)稱布置。
模具安裝于注射機(jī)上之后，要進(jìn)行空循環(huán)調(diào)整。其目的在于檢驗(yàn)?zāi)＞呱细鬟\(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)是否可靠、靈活、定位裝置是否有效作用。要注意以下幾個(gè)方面：
（1）合模后分型面不得有間隙，要有足夠的合模力。
（2）活動(dòng)型芯、推出及導(dǎo)向部位運(yùn)動(dòng)及滑動(dòng)要平穩(wěn)、無(wú)干涉現(xiàn)象，定位要正確、可靠。
（3）開(kāi)模時(shí)，推出要平穩(wěn)，保證將塑件及澆注系統(tǒng)凝料推出模具。
（4）冷卻水要暢通，不漏水，閥門控