底座盖的模具设计毕业论文.doc

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1、摘 要 本课题主要是针对底座盖的模具设计，底座盖具有重量轻、易清洁、耐腐蚀老化、强度高、使用寿命长，制作方便、价格低廉等特点。通过对塑件进行工艺的分析和比较，最终设计出一幅注塑模。该课题从产品结构工艺性，具体模具结构出发，对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择及有关参数的校核、都有详细的设计，同时并简单的编制了模具的加工工艺。通过整个设计过程表明该模具能够达到此塑件所要求的加工工艺。塑件制品具有原料来源丰富，价格低廉，性能优良等特点。它在电脑。手机、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯产品制造中具有不可替代的地位。应用极其广泛。注塑成型是形成热塑件的主要方法，

2、因此应用范围很广。注射成形是把塑料原料放入料筒中经过加热融化，使之成为高黏度的流体，用柱塞或螺杆作为加压工具，是熔体通过喷嘴以高压力注入模具的型腔中，经过冷却、凝固阶段，而后从模具中脱出，成为塑料制品。依据产品的数量和塑料的工艺性能确定塑件采用这塑成型发生产。该产品设计为大批量生产，故设计的模具要具有较高的注塑效率，脱模系统要能够自动脱模，此外，为抱证塑件表面质量采用侧浇口，因此选用单分型面注射模，侧浇口自动脱模机构。模具的型腔采用一模两腔平衡布置，浇注系统采用侧浇成形，推出形式为顶杆顶出采用十二顶杆顶出机构完成塑件的顶出。由于塑件的工艺性能要求注塑模中有冷却系统，因此在模具设计中也进行了。本

3、次设计中不仅参考了大量纸质文献，而且在互联网上查阅资料，设计过程比较完整。关键词：单分型面注射模 侧抽机构 硬聚氯目录摘 要I前言11 对塑料成型模具的认识21.1模具在加工工业中的地位21.2模具的发展趋势22原始资料分析521塑件的工艺分析52.2插座盖原料（PC）的成型特性与工艺参数62.3塑件的结构工艺性6（1）塑件的尺寸精度分析6（2）塑件的表面质量分析7（3）塑件的结构工艺性分析7（4）塑件的生产批量72.4注射机的选择73分型面及浇注系统的设计103.1分型面的选择103.2浇注系统的设计11主流道和定位环的设计12分流道设计13浇口的设计14冷料穴的设计154模具设计方案论证1

4、64.1型腔布置164.2成型零件的结构确定164.3导向定位机构设计164.4推出机构设计174.5冷却系统设计174.6模具加热系统的设计184.7侧抽芯的设计184.8温度调节西东的设计195主要零部件的设计计算215.1成型零件的成型尺寸215.2模具型腔壁厚的确定215.3推出机构的设计225.4标注模架的确定226成型设备的校核计算236.1锁模力的校核236.2安装尺寸的校核236.3推出机构校核236.4开模行程的校核237模具的安装257.1模具的装配顺序257.2模具的维护26设计总结27致谢28参考文献29前言随着中国当前的经济形势的日趋好转，在“实现中国民族的伟大复兴”

5、口号的倡引下，中国的制造业也日趋蓬勃发展；而模具技术已成为衡量一个国家制造业水平的主要标志之一，模具工业能促进工业产品生产的发展和质量提高，并能获得极大的经济效益，因而引起了各国的高度重视和赞赏。在日本，模具被誉为“进入富裕的原动力”，德国则冠之为“金属加工业的帝王”，在罗马尼亚则更为直接：“模具就是黄金”。可见模具工业在国民经济中重要地位。我国对模具工业的发展也十分重视，早在1989年3月颁布的关于当前国家产业政策要点的决定中，就是把模具技术的发展作为机械行业的首要任务。近年来，塑料模具的产量和水平发展十分迅速，高效率、自动化程度高、长寿命、精密模具在模具产量中所占比例越来越大。注塑成型模具

6、就是讲塑料先加在注塑机的加热料筒内，塑料受热熔化后，在注塑机的螺杆或活塞的推动下，经过喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔内，塑料在其中固化成型。本次毕业设计的主要任务是插座盖注塑模具的设计。也就是设计一幅注塑模具来生产插座盖塑件产品，以实现自动化提高产量。针对插座盖的机体结构，通过此次设计，使我我对侧浇口单分型面模具的设计有了较深的认识。同时，在设计过程中，通过查阅大量资料、手册、标准、期刊等，结合教材上的知识也对注塑模具的组成结构(成型零部件、浇注系统、导向部分、推出机构、排气系统、模温调节系统)有了系统的认识，拓宽了视野，丰富了知识，为将来独立完成模具设计积累了一定的经验。本次设计中得到了林

7、老师的指点。同时也非常感谢林老师的精心教诲。由于实际经验和理论技术有限，设计的错误和不足之处在所难免，希望各位老师批评指正。1 对塑料成型模具的认识1.1 模具在加工工业中的地位模具是利用其特定形状去成型具有一定形状和尺寸制品的工具。在各种材料加工工业中广泛的使用着各种模具。例如金属铸造成型使用的砂型或压铸模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具等各种模具。对模具的全面要求：能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面能满足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度，要求高效率、自动化操作简便;从模具制造的角度，要求结构合理、制造容易、成本低廉。模具影响着制品的质量。首先，模具型腔的形状、尺寸、表

8、面光洁度、分型面、进浇口和排气槽位置以及脱模方式等对制品的尺寸精度和形状精度以及制件的物理性能、机械性能、电性能、内应力大小、各向同性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、烧焦、银纹等都有十分重要的影响。其次，在加工过程中，模具结构对操作难易程度影响很大。在大批量生产塑料制品是，应尽量减少开模、合模的过程和取制件过程中的手工劳动，为此，常采用自动开合模顶出机构，在全自动生产时还要保证制品能自动从模具中脱落。另外模具对制品的成本也有影响。当批量不大时，模具的费用在制件上的成本所占的比例将会很大，这时应尽量可能的采用结构合理而简单地模具，以降低成本。现代里生产中，合理的加工工艺、高效的设备、先进的模

9、具是必不可少的三项重要因素，尤其是模具对实现材料加工工艺的要求、塑件制品的使用要求和造型设计起着重要的作用。高效的全自动设备也只有装上能自动化生产的模具才有可能发挥其作用，产品的生产和更新都是一幕剧的制造和更新为前提的。由于制件品种和产量需求很大，对模具业提出了啦越来越高的要求。因此促进模具的不断向前发展。1.2 模具的发展趋势近年来，模具增长十分迅速，高效率、自动化、大型、微型、精密、高寿命的模具在整个模具产量中所占的比重越来越大。从模具设计和制造角度来看，模具的发展趋势可分为以下几个方面：（1） 提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计水平级比例。这是由于塑料膜成型的制品日渐大型化、复杂化和

10、高精度要求以及因生产率要求而发展的一模多腔所致。（2） 在塑料模设计制造中全面推广应用CAD/CAM/CAE技术。CAD/CAM技术已发展成为一项比较成熟的共性技术，近年来模具CAD/CAM技术的硬件与软件价格降低到中小型企业普遍可以接受的程度，为其进一步普及和应用提供了条件；基于网络的CAD/CA M/CAE一体化系统结构初见端倪，其将解决传统混合型CAD/CAM系统无法满足实际生产过程分工协作要求的；CAD/CAM软件的智能化程度将逐步提高；塑件制品及模具的3D设计与成型过程的3D分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。（3） 推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高要注射成型技术

11、。采用热流道技术的模具可提高制件的生产效率和质量，并能大幅度的节省塑料制品的原材料和节约能源，所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。制定热流道元器件的国检标准，积极生产价廉高质量的元器件，是发展热流道模具的关键。气体辅助注射成型可在保证产品 质量的前提下，大幅度降低成本。目前在汽车和加点行业中正逐步推广使用。气体辅助注射成型币传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制，而且常用语较复杂的大型制品，模具设计和控制的难度较大，因此，开发气体辅助成型流动分析软件，显得十分重要。另一方面有利于塑料件精度，继续研究开发高压注射成型工艺与模具业非常重要。（4） 开发新的成型工艺和快速经济模具。以

12、适应多种品种、少批量的生产方式。（5） 提高塑料模标准化水平和标准件的使用率。我国模具标准件水平和模具标准化程度仍较低，与国外差距甚大，在一定程度上制约着我国模具工业的发展，为提高模具的质量和降低模具的制造成本，模具标准件的应用要大力推广。为此，首先要制定统一的国家标准，并严格按标准生产：其次要逐步形成生产规模，提高商品化程度、提高标准件质量、降低成本；再此是要进一步增加标准件的规格品种。（6） 应用优质材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量显得十分必要。（7） 研究和应用模具的高速测量技术和逆向工程。采用三坐标测量仪或三坐标扫描仪实验逆向工程是塑料模CAD/CAM的关键技术之一。研究

13、和应用多样、调整、脸颊的检测设备是实现逆向工程的必要前提。1.3 设计在学习模具制造中的作用通过对模具专业的学习，掌握了常用材料在各种成型过程中的模具的工艺要求，各种模具的结构特点及设计计算方法，以达到能够独立设计一般模具的要求。在模具制造方面，掌握一般机械加工的知识，金属材料的选择和热处理，了解模具结构的特点，根据不同情况选用模具加工新工艺。 毕业设计能够对以上各方面的要求加以灵活运用，综合检查上学期所学的知识。2原始资料分析21塑件的工艺分析 塑件成型工艺分析 如图1.1所示图1.1 插座盖熟读塑件图样，在脑海中建立清晰的塑件三维形状，插座的形状简单，顶部带有五个插孔，在保证孔间距和孔的形

14、状是给模具的加工带来了很大的难度。外壳注射材料首先选用PC.我们必须很好地保证插座盖壁厚的均匀，譬如在注射成型过程中因为壁厚的不均匀造成了收缩率的不一致，这样就只能通过有效地控制模具温度来调节收缩率。2.2插座盖原料（PC）的成型特性与工艺参数PC化学名称聚碳酸酯，是一种高性能工程塑料，广泛应用于AV加点，OA机器、汽车标牌、显示器等产品之上。其优良的透明性能适于印刷加工之外，作为有高度耐热性能的功能材料，还能满足各种工业领域更高的规格要求。而且他是工程塑料片材，拥有多样的厚度，外观、色彩，可以生产出附加值更高的产品。（1） 优良的耐热性能，热变形温度135，适合设计规格100以上要求的高温部

15、件。（2） 优良的加工性能，可以进行印刷、冲孔、真空成型、胶合粘贴、弯曲等多样加工（3） 优良的透明度总光通量大90%，拥有有机玻璃、PVC数倍的抗冲击性，可用于其它材料不适用的部件或者大面积要求的产品。（4） 多彩的外观和色调，外观上，光面之外，还有中砂，哑光等；色调上有各种颜色。（5） 可以提供卷材、片材之外，还有与连续印刷、连续成型匹配的卷材。收缩率：0.4-0.7% 熔融温度：230-275 成型温度：138-160比重：0.902-0.906 成型压力：3.4-1.4Mpa流比长:100-200 结晶性：半结晶性 射速：高速注射。2.3塑件的结构工艺性 （1）塑件的尺寸精度分析该塑件

16、尺寸均为未标注公差的自由尺寸，可按MT5查取有关尺寸公差。下表所列为塑件主要尺寸的公差要求。部件塑件标注尺寸塑件尺寸公差外部尺寸10-0.1020-0.1060-0.12850-0.87内部尺寸82+0.870 （2）塑件的表面质量分析 该塑件去要外观光洁、色彩艳丽，不允许有成形斑点和熔接痕，塑件表面粗糙度无特殊要求。 （3）塑件的结构工艺性分析 从图纸上看，该塑件的外形为四方壳，壁厚均匀，且符合最小壁厚要求。 由于该塑件有外凹，所以需考虑侧向分型抽芯装置。 为使塑件顺利脱模，可在塑件内部处增设1-2的拔模斜角。 综上所述，该塑件可采用注塑成型加工。 （4）塑件的生产批量 该塑件的生产类型是大

17、批量生产，因此在模具设计中要提高宿建德生产率，倾向于采用多型腔、高寿命、自动脱模模具，以便降低生产成本。2.4注射机的选择 （1）计算塑件的体积和重量 Vg=8905mm3=8.905cm3 塑件的质量计算：查有关手册，去PC的密度为=1.03g/cm3,所以塑件的质量为： M=V=8.0951.03g/cm3=8.34g （2）确定型腔数量 由于塑件的孔有尺寸精度要求，不宜采用太多型腔数目，而该塑件的生产批量为大批量生产，为尽量提高生产率，决定采用一模二腔，型腔平衡布置在型腔板两侧，这样有利于浇注系统的排列和模具的平衡。 （3）确定注塑成型的工艺参数 根据以上所计算的结果，可选择设备型号、规

18、格、确定型腔数n、注射机的额定注射量为V，每次的注射量不超过它的80%，即N=(0.8Vb-Vi)/Vg 式中 n型腔数； Vi浇注系统的体积； Vg塑件体积。 估算浇注系统的体积Vi： 根据浇注系统初步方案进行估算浇注系统体积。 Vi=0.78cm3 由于塑件外形较小，且需呀比较简单地抽芯机构，因此采用一模两腔，即n=8.则 Vb=(nVg+Vi)/0.8=23.24cm3根据该塑件的结构特点和PC的成型性能，查有关资料初步确定塑件的注射成型工艺参数，见下表：塑件的注射成型工艺参数工艺参数内容工艺参数内容预热和干燥温度8090成型时间/s注射时间35时间2h保压时间1530料筒温度/后段18

19、0200冷却时间1530中段210230总周期4070前段170190螺杆转速/(r/min)3060喷嘴温度/180190后处理方法红外线灯烘箱模具温度/6080温度/ 70注射压力/MPa7090时间/h24(4)确定模具温度计冷却方式PC为非半结晶型塑料，流动性中等，壁厚一般，因此在保证顺利脱模的前提下应尽量可能降低模温，以缩短冷却时间，从而提高生产率。所以模具应考虑采用适当的循环水冷却，成型模具温度控制在6080。（5）确定成型设备 由于塑件采用注射成型加工，使用一模两腔分布，因此可计算出一次注射成型过程所用塑料量为W=8w+w=209.14g。根据以上一次注射量的分析及考虑到塑件品种

20、、塑件结构、生产批量及注射工艺参数、注射模具尺寸大小等因素，参考设计手册，楚轩SX-ZY-500型螺杆式注射机。记录下SX-ZY-500型螺杆式注射机的主要技术参数，见下表：SX-ZY-500型螺杆式注射机的主要技术参数序号主要技术参数项目参数数值1最大注射量cm35002注射压力/mpa10403锁模力/kn14004动、定模模板最大安装尺寸620x5205最大模具厚度/mm4506最小模具厚度/mm3007最大开模行程/mm5008喷嘴前端球面半径/mm129喷嘴孔直径/mm210定位圈直径/mm1003分型面及浇注系统的设计3.1分型面的选择塑料在模具型腔凝固形成塑件，为了将塑件取出来，

21、必须将模具型腔打开，也就是必须将模具分成两部分，即定模和动模两大部分。定模和动模相接触的面称为分型面。通常有以下原则：（1） 分型面的选择有利于脱模：分型面应取在塑件尺寸的最大处。而且应使塑件留在动模上，由于推出机构通常设置在动模一侧，将型芯设置在动模部分，塑件冷却收缩后包紧型芯，使塑件留在动模，这样有利于脱模，如果塑件的壁厚较大，内孔较小或者有嵌件时，为了使塑件留在动模，一般应将凹模也设在动模一侧。拔模斜度小获塑胶较高时，为了便于脱模，可将分型面选在塑件中间的部位，但此塑件外形有分型的痕迹。（2） 分型面的选择应有利于保证宿建德外观质量和精度要求。（3） 分型面的选择应有利于成型零件的加工制

22、造。（4） 分型面应有利于侧向抽芯，但是此模具有侧向抽芯，此点需考虑。不论塑件的结构如何以及采用何种设计方法，都必须首先确定分型面，因为模具结构很大程度上取决于分型面的选择。该塑件为外壳，外形表面质量要求较高。在选择分型面时，根据分型面的选择原则，考虑不影响塑件的外观质量，便于清除毛刺及飞边、有利于排除模具型腔内的气体、分模后塑件留在动模一侧及便于取出塑件等 因素，分型面应选择在塑件外形轮廓的最大处。如图所示:3.2浇注系统的设计 浇注系统由主流道、分流道、浇口和冷却穴组成。在设计浇注系统之间必须确定塑件成型位置，可以采用一模两腔，浇注系统的设计是注塑模具设计的一个重要的环节，它对注塑成型周期

23、和塑件质量都有直接的影响，设计时必须按如下原则：（1） 型腔布置和浇口开设部位力求对称，防止模具承受偏载二造成溢料现象。（2） 型腔和浇口的排列要尽可能的减少模具外形尺寸。（3） 系统流道应尽可能短，截面尺寸适当；尽量减少弯折，表面粗糙度要低，以使热量计压力损失尽可能小。（4） 对多型腔应尽可能使塑料熔体在同一时间内进入各个型腔的深处及角落，及分流道尽可能平衡布置。（5） 满足型腔充满的前提下，浇注系统容积尽量小，以减少塑料的耗量。（6） 浇口位置要适当，尽量避免冲击嵌件和细小型芯，防止型芯变形浇口的残痕不应影响塑件的外观。考虑到塑件的外观要求较高，以及一模两腔的布置，PC对剪切速率较为敏感等

24、因素，浇口采用分便加工修整、凝料去除容易且不会再塑件外壁留下痕迹的侧浇口，模具采用单分型面结构两板模，模具制造成本比较容易控制在合理的范围内。浇注系统的设计如图所示：主流道和定位环的设计 主流道是塑料熔体进入模具型腔最先经过的部位，它将注塑机喷嘴注出的塑料熔体导入分流道或型腔，其形状为圆锥形，便于熔体顺利的向前流动，开模是主流道凝料又能顺利拉出来，主流道德尺寸直接影响到塑料熔体的流动速度和充模时间，由于主流道要于高温塑料和注塑机喷嘴反复接触和碰撞，通常不直接开在定模上，而是将它单独设计成主流道套镶入定模板内。主流道套通常用高碳工具钢制造并热处理淬硬。塑件外表面不许有浇口痕，又考虑取料顺利，对塑

25、件与浇注系统连接处能自动剪断。采用带直流道与 分流道的侧浇口，为了方便与拉出流道中的凝料，将主流道设计成锥形。如图所示:查资料得到SZY-500型注射机与喷嘴的有关尺寸：喷嘴前端球面半径SRo=12mm，喷嘴孔直径d=4mm，定位环直径D=100mm。为保证模具主流道与喷嘴的紧密接触，避免溢料，主流道与喷嘴的关系为：SR=SRo+(12),d=do+0.5。因此，去主流道球面半径SR=14mm,主流道的小端直径d=4.5mm。为了便于将塑件从主流道中拔出，应将主流道设计成圆锥形，其斜度为24，计算其大端直径约为10mm；为避免模内压力产生过大，使熔料顺利进入分流道，在主流的哦啊出料端设计R2的

26、圆弧过渡；为补偿在注射机喷嘴冲击力作用下浇口套的变形，将浇口套的长度设计的比模板厚度短0.02mm；浇口套外圆盘轴肩转角半径R宜大一些，取R=3mm，宜免淬火开裂和应力集中。主流道的长度L一般控制在60mm之内，可取L=50.01mm。定位环是安装模具是做定位用的，查资料的SZY-500型螺杆式注射机的定位环直径为100mm,一般定位环高出定模板表面510mm。由于浇口套与定位环均属于注射模具的通用件，所以设计者应尽量采用推荐尺寸的浇口套和定位环。分流道设计 分流道是主流道与浇口之间的通道，一般开设在分型面上，其分流和转向的作用。分流道截面的形状可以是圆形、半圆形、矩形、梯形和U形等，圆形和正

27、方形截面流道的比表面积最小（流道表面积与体积之比值称为比表面积），塑料熔体的温度下降小，阻力小，六道的效率最高。但加工困难，而且正方形截面不宜脱模，所以在实际生产中交常用的截面形状为梯形、半圆形及U形。分流道的设计要点：（1） 在保证足够的注塑压力是塑料熔体能顺利的充满型腔的前提下，分流道截面与长度尽量取小值，分流道转折处应以圆弧过渡。（2） 分流道较长时，在分流道的末端应开设冷却穴。对于此模来说在分流道不必开设冷却穴。（3） 分流道的位置可单独开设在定模板上或动模板上，也可以同时开设在动定模板上，合模后形成分流道截面形状。（4） 分流道与浇口连接处应加工成斜面，并用圆弧过渡。 分流道的长度取

28、决于模具型腔的总体布置方案和浇口位置，从在输送熔料时减少压力损失，热量损失和减少流道凝料的要求出发，应力求缩短。分流道的断面尺寸应根据塑件的成形的体积，塑件的壁厚，塑件的形状和所用塑料的工艺性能，注塑速率和分流道长度等因素来确定。因ABS的推荐断面直径为4.59.5，部分塑件常用断面尺寸推荐范围。分流道要减小压力损失，希望流道的截面积大，表面积小，以减小传热损失，同时因考虑加工的方便性。分流到哦应考虑出料的流畅性和制造方便，熔融料的热量损失小，流动阻力小，比表面积小等问题，由于分流道对热损失和流动性提出了较高的要求，采用半圆形的分流道，为了保证外形无浇口痕，浇口前后两端形成较大的压力差，增加流

29、速，得到外形清晰的制件，提高熔体冷凝速度，保证熔融的塑料不回流，同时可隔断注射压力对型腔内宿建德后续作用，冷却后快速切除。同时它的效果与浇注系统有同样的效果，有利于补塑。本塑件采用半圆形断面的分流道，在两块板模板上，切削容易实现，且比表面积不大，推荐直径为4.59.5mm，取6mm,据此，该模具的分流道设计如图所示：浇口的设计浇口又称进料口，是连接分流道和型腔之间的一段细短流道（除直接浇口外），它是浇注系统的关键部位。其主要作用是：型腔充满后，熔体在浇口处首先凝结，防止其倒流。易于在浇口切除浇注系统的凝料。浇口截面约为分流截面及的0.030.09，浇口的长度约为0.5mm2mm，浇口具体尺寸过

30、小会使压力损失增大，凝料加快，补缩困难，甚至形成喷射现象，影响塑件的质量。浇口位置的选择：（1） 浇口位置影视填充型腔的流程最短。这样使压力损失最小，以保证料流充满整个型腔，同时流动比的允许值虽塑料熔体的性质，温度，注塑压力等的不同变化，所以我们在考虑塑件的质量都要注意到这些适当值。（2） 浇口设置应有利于排气和补塑。（3） 浇口位置的选择要避免塑件变形。采用侧浇口在进料时顶部形成闭气腔，在塑件顶部留下明显的熔接痕；而采用点浇口，有利于排气，整件质量较好，但塑件壁厚相差较大，浇口开在薄壁处不合理；而设在厚壁处，有利于补缩，可避免缩孔、凹痕产生。（4） 浇口位置的设置应减少或避免生成熔接痕。熔接

31、痕是充型时前端较冷的料流在型腔的对接部位，它的存在会降低塑件的强度，所以设置浇口是应考虑料流的方向，交口的数量多，产生熔接痕的机会多。流程不长时应尽量采用一个浇口，以减少熔接痕的数量。对于大多数框型塑件，浇口位置是料流的流程过长，熔接处料温过低，熔接痕强度低，会形成明显的接缝。如果浇口位置是料流的流程过短，熔接处强度高。为了提高熔接痕处强度，可在熔接处增设溢流槽，使冷料进入溢流槽。筒形塑件采用环形浇口无熔接痕，而轮辐式浇口会使熔接痕产生。（5） 浇口位置应避免侧面冲击细长型芯或镶件。冷料穴的设计 冷料穴位于主流道对面的动模板上，获处于分流道的末端，其作用是接受料流前锋的“冷料”，防止进入型腔而

32、影响塑件质量，开模是又能将主流道的凝料拉出。冷料穴的直径宜大于大端直径，长度约为主流道大端直径。采用带Z形头拉料杆的拉料穴，如图所示，将其设置在主流道的末端，既起到冷料穴的作用，又兼起开模分型时将凝料从主流道中拉出留在动模一侧，稍微侧向移动便可以取出凝料的作用。如图所示4模具设计方案论证4.1型腔布置对于一模多件的模具型腔布置，在保证浇注系统分流道的流程短、模具结构紧凑、模具能正常工作的前提下，尽可能使模具型腔对称。均衡、取件方便。本模采用一模两腔，型腔平衡布置在型腔板两侧。4.2成型零件的结构确定成型零件直接与高温高压的塑料接触，它的质量直接影响塑件的质量。该塑件的材料为PC工程材料，对表面

33、粗糙度和精度的要求较高，因此要求成型零件有足够的强度、刚度。硬度和耐磨性，应选用优质模具钢制作，还应进行热处理，一般使其具备5055HRC的硬度。（1） 型腔设计采用整体嵌入式凹模，放在定模板一侧，主要是从节省优质模具钢材料、方面热处理、方面日后的更换维修等方面考虑。（2） 型芯设计型芯结构设计也应用整体嵌入式，可节省贵重模具钢，减少加工工作量。成型塑件内壁的大型芯装在动模板上。4.3导向定位机构设计导向合模机构对于塑件模具是必不可少的部分，因为模具在闭合时要求有一定的方向和位置，所以必须设有导向机构，导柱安装在动模一侧或定模一侧均可，通常导柱设在主型腔周围。如图所示：导向机构的主要作用有：定

34、位。导向和承受一定侧压力。定位作用：为避免装配时方位搞错而损坏模具，并且在模具闭合后使型腔保持正确形状，不至于因为位置的偏移而引起塑件壁厚不均。塑件在注入型腔过程中会产生单向侧压力，获由于注射机的精度限制，是导柱工作中承受以不定的导向作用。动定模合模时，首先导向机构接触，引导动定模正确闭合，避免凸模或型芯先进入型腔，产生干涉而损坏零件。由于注塑压力的各向性就会对导柱进行径向的剪力，导致导柱容易折断，对型芯和型腔改进后，其的配合可以进行定位。由于塑件基本对称且无单向侧压力，所以采用直导柱导向便可满足合模导向及闭模后的定位。导柱要比主型芯高出68mm。4.4推出机构设计 根据矩形外壳的形状特点，其

35、推出机构可采用推杆推出。其中推杆推出机构可靠、顶出力均匀，不影响塑件的外观质量，但制造困难，成本高；推杆推出结构简单，推出平稳可靠，虽然推出时会在塑件内部留下顶出痕迹，但不影响塑件外观，所以采用推杆推出机构。如图所示：4.5冷却系统设计该模具的凹模冷却是在定模板上开出冷却水道，采用冷却水道进行单向冷却型腔。冷却通路的设计，如图所示：4.6模具加热系统的设计 因在ABS要求的熔融温度为200。而且流动性能为中性，同时在注射时模具温度要求为5070，所以该模具必须加热。模具加热方法包括：热水、热空气、热油及电加热等。由于电加热清洁、结构简单、可调节范围大，所以在该模具应用电加热。4.7侧抽芯的设计

36、如前所述，当注射成型侧壁带有孔、凹穴、凸台等的塑料制件时，模具上成型该处的零件就必须制成可侧向移动的零件，以便在脱模之前先抽掉侧向成型零件，否则就无法脱模。带动侧向成型零件做侧向移动的整个机构称为侧向分型与抽芯机构。根据动力来源的不同，侧向分型与抽芯机构一般可分为机动、液压或气动以及手动等三大类型。依据制件的批量，为大批量，模具自动化要求高，抽芯距较小，因此选用弹簧侧抽芯机构弹簧抽芯机构包括：侧抽型芯、侧滑块、限位块、楔紧块、压板和弹簧。(1)抽芯距型芯从成型位置抽到不妨碍塑件脱模的位置所移动的距离叫抽芯距，用s表示，一般抽芯距等于侧孔式侧凹深度s0加上mm的余量，即s=s0+(23)mm(2

37、)滑块滑块上装有侧型芯或成型镶件，在弹簧的驱动下，实现侧抽芯或侧向分型。滑块是弹簧抽芯机构中的重要零部件。滑块与型芯有整体式和组合式两种机构。整体式适用于形状简单便于加工的场合，组合式便于加工和更换，并能节省优质材料，故被广泛应用。因此，该模具选用组合式。4.8温度调节西东的设计在注射成型过程中，模具温度直接影响到塑件的质量如收缩率、翘曲变形、耐应力开裂性和表面质量等，并且对生产效率起到决定的作用，在注射过程中，冷却时间占注射成型周期的约80%，然而，由于各种塑料的性能和成型工艺要求不同，模具温度的要求有尽相同，因此，对模具冷却系统的设计及优化分析在一低昂程度上决定了塑件的质量和成本，模具温度

38、直接影响到塑料的充模、塑件的定型、模塑的周期和塑件质量，而模具温度的高低取决于塑料结晶性，塑件尺寸与结构、性能要求以及其他工艺条件如熔料温度、注射速度、注射压力、模塑周期等。影响注射冷却的印度很多，如塑件的形状和分型面的设计，冷却介质的种类、温度、流速、冷却管道的几何参数及空间布置，模具材料、熔体温度、塑件要求的顶出温度和模具温度，塑件和模具间的热循环交互作用等。（1） 低的模具温度可降低塑件收缩率。（2） 模具温度均匀、冷却时间短、注射速度快，可降低宿建德翘曲变形。（3） 对结晶性聚合物，提高模具温度可是塑件尺寸稳定，避免后结晶现象，但是将导致成型周期延长和塑件发脆的缺陷。（4） 随着结晶性

39、聚合物的结晶度的提高，宿建德内应力开裂性降低，因此降低模具温度是有利的，但对于高粘度的无定形聚合物，由于其内应力开裂性与塑料的内应力直接相关，因此提高模具温度和充模，减少充料时间是有利的（5） 提高模具温度可以改善塑件的表面质量。在注射成型过程中，模具的温度直接影响塑件的成型质量和生产率，根据塑件的要求，注射到模具内的塑料温度为2000左右，而从模具中取出塑件的温度约为600，温度降低时由于模具通入冷却水，将温度带走来了，普通的模具通入常温的水进行冷却，通过调节税的流量就可以调节模具的温度。因外壳使用的塑料是PC，要求模温高，若模具温度过低则会影响塑料的流动性，增加剪切阻力，是塑件的内应力较大

40、，甚至还出现冷流痕、银丝、注不满等缺陷。因此在注射开始时，为防止填充不足，充入温水或者模具加热。总之，要做到优质、高效率生产，模具必须进行温度调节。对温度调节系统的要求：（1） 确定加热或是冷却。（2） 模温均一，塑件各部分同时冷却，、。 （3） 采用的模温，快速且大量通冷却水。温宿调节系统应尽量结构简单，加工容易，成本低廉。5主要零部件的设计计算5.1成型零件的成型尺寸所谓工作尺寸是零件上直接用以成型塑件部分尺寸，主要有型腔和型芯的径向尺寸。（包括矩形和异形的长和宽），型腔深度和型芯高度和尺寸。该塑件的成型零件尺寸均按平均值法计算，查有关手册的PC的收缩率为0.4%0.7%，股平均收缩率SC

41、P=(0.4+0.7)%/2=0.55%,根据塑件尺寸公差要求，模具制造公差取z=1、3，成型零件尺寸计算见下表：类型名称塑件尺寸计算公式工作尺寸型腔计算型腔的径向尺寸850-0.87Lm=(1+SCP)LS-0.750-84.770+0.187850-0.8784.770+0.187型腔的深度尺寸60+0.28Lm=(1+SCP)LS+0.670-6.240-0.93型芯计算型芯的径向尺寸830+0.87Hm=（1+SCP）HS+0.75O-83.28-O0.93830+0.8783.28-O0.93型芯的高度尺寸5+00.24Hm=（1+SCP）HS+0.75O-5.1-00.0335.2

42、模具型腔壁厚的确定如果是利用计算公式的话比较繁琐，且不能保证在生产中的精确性，我们可以根据书中的经验值来取得。成型零件材料选择。为实现高性能的目的；选用模具材料应具有高耐磨性，高耐蚀性，良好的稳定性和良好的导热性。必须具有一定的强度，表面需要耐磨，淬火变形要小，但不需要耐腐蚀性，因为PC没有腐蚀性。可以采用Cr12，经过调制，搓火加低温回火，正火。HRC55.塑料模具型腔在成型过程中受到熔体的高压作用，应有足够的强度和刚度，本模具的凹模采用的事整体嵌入式，因此采用经验数据法查表9-26，依据短边长度b=18mm查参考手册得该型腔侧壁厚度S为12mm和型腔底板T为15mm。5.3推出机构的设计采

43、用推杆推出机构，由于该塑件的脱模力不是太大，推杆的布置空间足够，所以无须用繁琐的计算方法确定推杆的尺寸大小，可以根据经验选取d=4mm的国际推杆，注意保证推出距离略大于型芯的突出长度23mm，即推出距离大于9mm.5.4标注模架的确定综合考虑本塑件采用一模两腔平衡布置、侧浇口一次分型结构、型腔的壁厚要求、塑件尺寸大小、冷却水道的布置等多项因素，估算型腔模板的概略尺寸，查表8-1选用标准模板的尺寸为230x350x50mm和230x350x50mm选取标准模架A233550X50X80(GB/T12555-2006)。如图所示:6成型设备的校核计算6.1锁模力的校核 锁模力是指注塑机的合模机构对

44、模具所能施加的最大夹紧力。注塑机锁模力的校核关系为 FkpA式中F-注塑机锁模力，查参考设计手册的SX-ZY-500型螺杆式注塑机锁模力为3500N； k-压力损耗系数，一般取1.11.2，取1.1； P-型腔内熔体的压力，本塑件P=30Mpa；A-塑件及浇注系统在分型面上的投影面积之和，本模具A=1.4X10-2计算得KPA=1500KN故注射机的锁模力足够，满足索寞要求。6.2安装尺寸的校核 本模具采用的型号为A233550X50X80(GB/T12555-2006)的标准模架，模具的外形尺寸230X350mm，模具闭合高度H=305mm,查资料的SZY-500型注塑机动、定模模板最大安装

45、尺寸为520X620mm，允许模具的最小厚度Hmin=300mm,最大厚度Hmax=450mm,即模具的外形尺寸不超过注射机动、定模模板最大安装尺寸，模具闭合高度满足Hmin HHmax的安装条件，故该模具满足SZY-500型螺杆式注射机的安装条件。6.3推出机构校核各种型号注射机推出机构的情况及推出距离等各不相同，设计模具时，必须了解注射机推出杆的直径，推出形式，最大推出激励及两推中心杆距等，以确保模具推出机构与注射机的推出机构相适应。6.4开模行程的校核注射机的开模行程是有限的，取出制品所需的开模距离必须小于注射机的最大开模距离，本模具为单分型面注射模具，SZY-500型螺杆式注射机的最大开模行程与膜厚无关，校核关系为SH1+H2+(510)。式中S-注射机的最大开模行程，查参考设计手册的SX-ZY-500型螺杆式注射机的开模行程S=500mm; H1-塑件脱模所需的推出距离，该塑件的脱模推出距离为40mm;