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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流电热水壶塑料上盖注射成型设计设计.精品文档.电热水壶塑料上盖注射成型设计诚信声明本人郑重声明：本设计及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。本人签名： 签字时间：2012年 月 日毕业设计任务书设计（论文）题目： 电热水壶塑料上盖注射成型模具设计 系部： 材料工程系 专业： 高分子材料与工程 学号： 082074140 1 设计（论文）的主要任务及目标（1）电热水壶塑料下盖产品的设计（或在原产品的基础上改进）。（2） 根据题目要求，查阅收集电热水壶塑料下盖产品及类似产品的该类模具设计相
2、关的文献资料或进行实际调查，达到搜集论文证据资料的目的。（3） 通过对该类模具文献资料的分析提出你创新构想的最佳设计方案，并用相关软件对成型模具进行设计，同时，重点对该类模具内外侧抽芯结构进行分析研究，设计出结构合理、成本低廉、便于操作的模具。2设计（论文）的基本要求和内容（1） 论文格式要严格按系规定的格式编写（查看本科毕业环节工作规定）。（2） 论文要求：论理论据正确、逻辑性强、文理通顺、层次分明，把实践的结果上升到理论认识或应用的高度，并提出自己的见解与观点。设计绘图要严格按国家制图标准，并利用计算机打印。（3） 查阅文献15篇以上，其中外文原文5篇以上。（4） 论文格式要严格按系规定的
3、格式编写（查看本科毕业环节工作规定）。（5） 论文要求：论理论据正确、逻辑性强、文理通顺、层次分明，把实践的结果上升到理论认识或应用的高度，并提出自己的见解与观点。设计绘图要严格按国家制图标准，并利用计算机打印。（6）设计过程要借助CAD、PROE、UG等软件分析研究。3主要参考文献（一）参考书1 塑料模具设计导 主编 齐晓杰 东北林业大学出版社2 塑料成型工艺及模具设计 主编 屈华昌 机械工业出版社3 塑料成型模具 主编 申开智 中国轻工业出版社4 塑料注射模具设计实用手册 主编 宋玉恒 中国轻工业出版社 5 塑料注射模设计102例 （北京） 国防工业出版社6 塑料注射模具零件标准及术语GB
4、 4169、1-11。北京 国家技术监督局（二）杂志1 模具技术2 塑料技术3 塑料工业4 模具工业5 模具制造（三）网址1中国模具网www.M2中国模具工业信息网3中国学术期刊中文 www.E ，帐号K10100 密码cnkikw4进度安排设计（论文）各阶段名称起 止 日 期1下达任务书2011年12月10日2设计前准备资料阶段 2012年2月26日-3月1日3确定设计方案并画装配草图3月2日-3月 16日4交开题报告 3月15日-3月 16日5画装配工作图3月16日-4月 6 日6画零件图 4月 7 日-4月 27日7写论文4月28日-6月13日8交论文并装订并6月14日9讨论毕业答辩有关
5、事项6月15日10交图纸及光盘6月18日11毕业答辩6月19日-6月22日电热水壶塑料上盖注射成型模具设计摘 要毕业设计的重点是塑料水壶上盖注射成型模具的结构设计。该模具设计中的注塑模具的设计流程，涵盖了设计原则，计算，校核等多个方面。并且，以该模具结构的研究作为基础，重点分析了模具抽芯机构的设计。关键词：注射模，分型脱模，抽芯The design for injection molding of the Plastic upper cover of Electric kettleAbstractThe graduation projects key point is the structur
6、al design for injection molding of the Plastic upper cover of Electric kettle frame. In this project, it has a comprehensive set of design process for injection molding, which has covered many aspects such as principle of design, computation,examination, etc.And based on the study of structural desi
7、gn, the passages also emphasises on analysing the structural design for core-pulling Key words: injection molding, step-by-step parting demoulding, core-pulling目录1 绪论11.1 我国塑料模具业发展现状及方向11.2 塑料模具的发展水平与市场趋势21.3塑料模具的一些新的发展方向32 电热水壶的盖子设计及其成型工艺的分析42.1 塑件分析42.2 塑料的选材及性能分析42.3 ABS塑料的注射过程及工艺62.4 ABS的主要缺陷及消除
8、措施73 模具设计方案的确定93.1 分型面方案的确定93.2 型腔数量确定104 模具设计114.1 注塑机选型114.2 模具浇注系统设计和浇口的设计144.3 成型零件工作尺寸的设计和计算164.4 模架的确定和标准件的选用184.5 合模导向机构和定位机构204.6 脱模推出机构的设计214.7 斜顶与抽芯机构设计224.8 排气系统设计234.9 冷却系统的优化设计234.10 模具材料例表265 模具装配275.1 塑料模具装配的技术要求275.2 塑料模具装配过程27总 结29参考文献30致 谢311 绪论1.1 我国塑料模具业发展现状及方向从整体上看，中国塑料模具无论是在数量上
9、，还是在质量、技术和能力等方面都有了很大进步，但与国民经济发展的需求、世界先进水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、复杂、长寿命的中高档塑料模具每年仍需大量进口。在总量供不应求的同时，一些低档塑料模具却供过于求，市场竞争激烈，还有一些技术含量不太高的中档塑料模具也有供过于求的趋势。 加入WTO，给塑料模具产业带来了巨大的挑战，同时带来更多的机会。由于中国塑料模具以中低档产品为主，产品价格优势明显，有些甚至只有国外产品价格的1/51/3，加入WTO后，国外同类产品对国内冲击不大，而中国中低档模具的出口量则加大；在高精模具方面，加入WTO前本来就主要依靠进口，加入WTO后，不仅为高精尖产品的进口带
10、来了更多的便利，同时还促使更多外资来中国建厂，带来国外先进的模具技术和管理经验，对培养中国的专业模具人才起到了推动作用。 进口的塑料模具中，最多的是为汽车配套的各种装饰件模具、为家电配套的各种塑壳模具、为通信及办公设备配套的各种注塑模具、为建材配套的挤塑模具以及为电子工业配套的各种塑封模具等。出口的塑料模具以中低档产品居多。由于中国塑料模具价格较低，在国际市场中有较强的竞争力，所以进一步扩大出口的前景很好，近几年出口年均增长50%以上就是一个很好的证明。 虽然近几年模具出口增幅大于进口增幅，但所增加的绝对量仍是进口大于出口，致使模具外贸逆差逐年增大。这一状况在2007年已得到改善，逆差已有减少
11、。模具外贸逆差增大主要有两方面原因：一是国民经济持续高速发展，特别是汽车产业的高速发展带来了对模具旺盛需求，有些高档模具国内的确生产不了，只好进口；但也确实有一些模具国内可以生产，也在进口。这与中国现行的关税政策及项目审批制度有关。二是对模具出口鼓励不够。现在模具与其它机电产品一样，出口退税率只有13%，而未达17%。 从市场情况来看，塑料模具生产企业应重点发展那些技术含量高的大型、精密、复杂、长寿命模具，并大力开发国际市场，发展出口模具。随着中国塑料工业，特别是工程塑料的高速发展，可以预见，中国塑料模具的发展速度仍将继续高于模具工业的整体发展速度，未来几年年增长率仍将保持20%左右的水平。1
12、.2 塑料模具的发展水平与市场趋势 近年来，中国塑料模具制造水平已有较大提高。大型塑料模具已能生产单套重量达到50t以上的注塑模，精密塑料模具的精度已达到2m，制件精度很高的小模数齿轮模具及达到高光学要求的车灯模具等也已能生产，多腔塑料模具已能生产一模7800腔的塑封模，高速模具方面已能生产挤出速度达6m/min以上的高速塑料异型材挤出模具及主型材双腔共挤、双色共挤、软硬共挤、后共挤、再生料共挤出和低发泡钢塑共挤等各种模具。在生产手段上，模具企业设备数控化率已有较大提高，CAD/CAE/CAM技术的应用面已大为扩展，高速加工及RP/RT等先进技术的采用已越来越多，模具标准件使用覆盖率及模具商品
13、化率都有较大幅度的提高，热流道模具的比例也有较大提高。另外，三资企业的蓬勃发展进一步促进了塑料模具设计制造水平及企业管理水平的提高，有些企业已实现信息化管理和全数字化无图制造。 中国塑料模具行业和国外先进水平相比，主要存在以下问题。 （1）发展不平衡，产品总体水平较低。虽然个别企业的产品已达到或接近国际先进水平，但总体来看，模具的精度、型腔表面的粗糙度、生产周期、寿命等指标与国外先进水平相比尚有较大差距。包括生产方式和企业管理在内的总体水平与国外工业发达国家相比尚有10年以上的差距。 （2）工艺装备落后，组织协调能力差。虽然部分企业经过近几年的技术改造，工艺装备水平已经比较先进，有些三资企业的
14、装备水平也并不落后于国外，但大部分企业的工艺装备仍比较落后。更主要的是，企业组织协调能力差，难以整合或调动社会资源为我所用，从而就难以承接比较大的项目。 （3）大多数企业开发能力弱，创新能力明显不足。一方面是技术人员比例低、水平不够高，另一方面是科研开发投入少；更重要的是观念落后，对创新和开发不够重视。模具企业不但要重视模具的开发，同时也要重视产品的创新。 （4）供需矛盾短期难以缓解。近几年，国产塑料模具国内市场满足率一直不足74%，其中大型、精密、长寿命模具满足率更低，估计不足60%。同时，工业发达国家的模具正在加速向中国转移，国际采购越来越多，国际市场前景看好。市场需求旺盛，生产发展一时还
15、难以跟上，供不应求的局面还将持续一段时间。 （5）体制和人才问题的解决尚需时日。在社会主义市场经济中，竞争性行业，特别是像模具这样依赖于特殊用户、需单件生产的行业，国有和集体所有制原来的体制和经营机制已显得越来越不适应。人才的数量和素质也跟不上行业的快速发展。1.3塑料模具的一些新的发展方向 （1）在模具的质量、交货周期、价格、服务四要素中，已有越来越多的用户将交货周期放在首位。要求模具公司尽快交货，这已成为一种趋势。企业千方百计提高自己的适应能力、提高技术水准、提高装备水平、提高管理水平及提高效率等都是缩短模具生产周期的有效手段。 （2）大力提高开发能力，将开发工作尽量往前推，直至介入到模具
16、用户的产品开发中去，甚至在尚无明确用户对象之前进行开发，变被动为主动。目前，电视机和显示器外壳、空调器外壳、摩托车塑件等已采用这种方法，手机和电话机模具开发也已开始尝试。这种做法打破了长期以来模具厂只能等有了合同，才能根据用户要求进行模具设计的被动局面。 （3）随着模具企业设计和加工水平的提高，模具的制造正在从过去主要依靠钳工的技艺转变为主要依靠技术。这不仅是生产手段的转变，也是生产方式的转变和观念的上升。这一趋势使得模具的标准化程度不断提高，模具精度越来越高，生产周期越来越短，钳工比例越来越低，最终促进了模具工业整体水平不断提高。中国模具行业目前已有10多个国家级高新技术企业，约200个省市
17、级高新技术企业。与此趋势相适应，生产模具的主要骨干力量从技艺型人才逐渐转变为技术型人才是必然要求。 （4）模具企业及其模具生产正在向信息化迅速发展。在信息社会中，作为一个高水平的现代模具企业，单单只是CAD/CAM的应用已远远不够。目前许多企业已经采用了CAE、CAT、PDM、CAPP、KBE、KBS、RE、CIMS、ERP等技术及其它先进制造技术和虚拟网络技术等，这些都是信息化的表现。向信息化方向发展这一趋向已成为行业共识。 （5）随着人类社会的不断进步，模具必然会向更广泛的领域和更高水平发展。现在，能把握机遇、开拓市场，不断发现新的增长点的模具企业和能生产高技术含量模具企业的业务很是红火，
18、利润水平和职工收入都很好。因此，模具企业应把握这个趋向，不断提高综合素质和国际竞争力。 2 电热水壶的盖子设计及其成型工艺的分析2.1 塑件分析图2.1 电热水壶的盖子上图2.1 所示是电热水壶的盖子零件。2.1.1 结构分析如下该塑件为壳体，壳体具有一定的深度，表面光滑，在模具设计和制造上要有良好的加工工艺，确保成型零件具有一定的光洁度。壳体内部凹下的胶位是为了插入时能配合紧密，所以必须具备一定的制造精度。2.1.2 成型工艺分析采用一般精度等级5级，大量生产。该塑件壁厚约为1.5mm左右，考虑到壳体较浅，塑件内表面不设脱模斜度。由于有斜顶，型腔将被做成镶拼式所以塑件外形没有放脱模斜度。2.
19、2 塑料的选材及性能分析 该壳用于手机底壳，经常用手触摸，必须耐酸、对电绝缘，化学稳定性要好； 抗拉强度、硬度、耐磨性要突出，综合机械性能要好。具备这些条件的塑料首选：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（英文名称:Acrylonitrile Butadiene Styrene ，简称：ABS）。2.2.1 使用特点： （1）综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好。 （2）与372有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件,且可表面镀铬,喷漆处理。（3）有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。 （4）流动性比HIPS差一点，比PMMA、PC等好，柔韧性好3。 2.2.2 成型特性： （1）无定形料,流
20、动性中等,吸湿大,必须充分干燥,表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥80-90度,3小时。（2）宜取高料温,高模温,但料温过高易分解(分解温度为270度).对精度较高的塑件,模温宜取 50-60度,对高光泽.耐热塑件,模温宜取60-80度。（3）如需解决夹水纹，需提高材料的流动性，采取高料温、高模温，或者改变入水位等方法。 （4）如成形耐热级或阻燃级材料，生产3-7天后模具表面会残存塑料分解物，导致模具表面发亮，需对模具及时进行清理，同时模具表面需增加排气位置。2.2.3 ABS的主要性能指标4ABS的技术指标见下表2.1 密度1.021.16比体积0.860.98吸水率0.20.4收缩率s0.
21、40.7熔点130160硬度HB9.7R121抗拉屈服强度50拉伸弹性模量体积电阻率弯曲强度80热变形温度t/c0.46MP90108冲击韧度无缺口2610.185MP83103缺口112.3 ABS塑料的注射过程及工艺2.3.1 注射成型过程（1）成型前准备，对ABS进行干燥。ABS是吸水的塑料，于室温下，24小时可吸收0.2%-0.35%水分，虽然这种水分不至于对机械性能构成重大影响，但注塑时若湿度超过0.2%，塑料表面会受大的影响，所以对ABS进行成型加工时，一定要事先干燥，而且干燥后的水分含量应小于0.2%。ABS的干燥方法: 常压热风干燥 80-85 2-4小时 ；真空热风干燥 80
22、 1-2小时。（2）注射过程.塑料在注射机内经过加热、塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具型腔成型，起过程可分为充模、压实、保压、倒流、和冷却5个阶段。2.3.2 ABS的注射工艺参数（1）螺 杆 类 别：标 准 螺 杆（直 通 式 喷 嘴）（2）回 料 转 速(rpm)：30（3）注射机料筒温度:前段 180200中段 165180后段 150170（4）喷嘴 ：170180。（5）模具 ：5080，玻纤增强制品取75。（6）注射压力:60100。（7）注射速度、注射压力:一般ABS制品采用高速及多级注射，但是对于阻燃品级，要慢速注射，可以避免注射料的分解，耐热ABS也要快速注射(可
23、减少内部应力)，注射压力在75MPa左右，保压时可低些。（8）熔胶温度: 190（9）成型时间(): 注射时间:2090 高压时间:05 冷却时间:20120 总周期:50220在265温度下，物料在机筒内停留时间最多不能超过5-6分钟，若温度为280，则物料在机筒内停留时间就不能超过2-3分钟。（10）后处理:把塑件放在红外线或者烘箱下,温度设为70度烘干24小时4。2.4 ABS的主要缺陷及消除措施2.4.1 残余应力引起的龟裂残余应力主要由于以下三种情况，即充填过剩、脱模推出和金属镶嵌件造成的。作为在充填过剩的情况下产生的龟裂，其解决方法主要可在以下几方面入手。（1）由于直浇口压力损失最
24、小，所以，如果龟裂最主要产生在直浇口附近，则可考虑改用多点分布点浇口、侧浇口及柄形浇口方式。（2）在保证树脂不分解、不劣化的前提下，适当提高树脂温度可以降低熔融粘度，提高流动性，同时也可以降低注射压力，以减小应力。（3）一般情况下，模温较低时容易产生应力，应适当提高温度。但当注射速度较高时，即使模温低一些，也可减低应力的产生。（4）注射和保压时间过长也会产生应力，将其适当缩短或进行Th次保压切换效果较好。2.4.2 熔接痕 熔接痕是由于来自不同方向的熔融树脂前端部分被冷却、在结合处未能完全融合而产生的。一般情况下，主要影响外观，对涂装、电镀产生影响。严重时，对制品强度产生影响（特别是在纤维增强
25、树脂时，尤为严重）。可参考以下几项予以改善：（l）调整成型条件，提高流动性。如，提高树脂温度、提高模具温度、提高注射压力及速度等。（2）增设排气槽，在熔接痕的产生处设置推出杆也有利于排气。（3）尽量减少脱模剂的使用。（4）设置工艺溢料并作为熔接痕的产生处，成型后再予以切断去除。（5）若仅影响外观，则可改变烧四位置，以改变熔接痕的位置。或者将熔接痕产生的部位处理为暗光泽面等，予以修饰。2.4.3 银线 zg4? L 1=&BMh# 银线主要是由于材料的吸湿性引起的。因此，一般应在比树脂热变形温度低1015C的 x;xuYn50 3sF%*c,r 条件下烘干。特别是在使用自动烘干料斗时，需要根据成
26、型周期（成型量）及干燥时间选用合理的容量，还应在注射开始前数小时先行开机烘料。 w0he 1I60- wH5 另外，料简内材料滞流时间过长也会产生银线。不同种类的材料混合时，例如聚苯乙烯 Of7-I :5*W6/xG7 和 ABS树脂、 AS树脂，聚丙烯和聚苯乙烯等都不混合。 IGShs9 2.4.4 白化 2yn9/?$ NU:yiY 白化现象最主要发生在ABS树脂制品的推出部分。脱模效果不佳是其主要原因。可采用降低注射压力，加大脱模斜度，增加推杆的数量或面积，减小模具表面粗糙度值等方法改善，当然，喷脱模剂也是一种方法，但应注意不要对后续工序，如烫印、涂装等产生不良影响。 OhB,6J 3
27、模具设计方案的确定3.1 分型面方案的确定分型面是模具上用来取出塑件和浇注系统料可分离的接触面称为分型面,分型面的选择对模具设计方式影响最大,分型面设计是否合理对塑件质量和模具复杂程度具有很大的影响。基本上是一种分型面对应着一种模具设计方案，所以分型面的选择决定着模具总体的设计方案。3.1.1 分型面的选择原则3（1）保证塑料制品能够脱模。（2）使分型面容易加工。（3）尽量避免侧向抽芯。（4）使侧向抽芯尽量短。（5）有利于排气。（6）有利于保证塑件的外观质量。（7）尽可能使塑件留在动模一侧。（8）尽可能满足塑件的使用要求。（9）尽量减少塑件在合模方向的投影面积。（10）长型芯应置于开模方向。（
28、11）有利于简化模具结构。3.1.2 分型面确定分型面与开模方向垂直, 如图3.1所示。定模型芯利用开模动作从塑件中抽出，塑件内部倒扣用斜推杆来成型，整个塑件成型精度比较高。图3.1 分型面形式与位置3.2 型腔数量确定由于生产批量大，本套模具采用一模两腔如图3.2所示。图3.2 型腔排列方式4 模具设计4.1 注塑机选型注射机是安装在注射机上使用的设备，因此设计注射模应该详细了解注射机的技术规范，才能设计出符合要求的模具。注射机规格的确定主要是根据塑件的的大小及型腔的模具和排列方式，在确定模具结构形式及初步估算外形尺寸的前提下，设计人员应对模具所需的注射量、锁模力、注射压力、拉杆间距、最大和
29、最小模具厚度、推出形式、推出位置、推出行程、开模距离进行计算。根据这些参数选择一台和模具相匹配的注射机，倘若用户自己提供型号和规格，设计人员必须对其进行校核，若不能满足要求，则必须自己调整或与用户取得商量调整。4.1.1 注射量计算该产品为ABS，查书设计与制造实训得知其密度为1.081.10g.cm-3收缩率为0.4%0.7%，计算其平均密度为1.09，平均收缩率为0.55%，通过计算得两塑件体积为： V塑=97.5 cm3两塑件的质量： M塑=106.3g浇注系统体积： V浇=0.955 cm3浇注系统质量： M浇=1.04g故得总体积和总质量为： V总=98.5；M总=107.34g4.
30、1.2 注射机型号的选定根据以上的计算初步选定型号为SZ-125/630型卧式注射机，其主要技术参数见表4.1。表4.1 SZ-125/630型注射机主要技术参数4螺杆直径/mm40拉杆内间距/mm370x320推动行程/mm550最大模具厚度/mm300理论容量/ 140最小模具厚度/mm150注射速度 /(g/s)110顶出杆根数1塑化能力/(g/s)16.8定位孔直径/mm125额定注射压力/MP126顶出中心孔直径/mm35螺杆转速/(r/min)14200顶出力/KN1500锁模力/KN530喷嘴球半径SR/mm15开模行程/mm270孔直径/mm4.1.3 型腔数量的校核及注射机有
31、关工艺参数的校核6 （1）型腔数量的校核由注射机料筒塑化速率校核型腔数量 （4.1），t取60s, 符合要求。式中 K注射机最大注射量的利用系数，非结晶型塑料一般取0.8； M注射机的额定塑化量，改注射机为16.8g/s； T成型周期，因塑件还比较大，壁厚，取30s; m1两个塑件的质量，取106.3g ; m2浇注系统的质量，取1.04g ;按注射机的最大注射量校核型腔数量符合要求。式中 注射机允许的最大注射量，该注射机为140g。其他符号意义与取值同前。按注射机的额定锁模力校核型腔数量壳体正反两面产生的胀模力由内模壳抵消；左右两行位压力由导柱和前模板的斜面抵消，取这两处力的一半为正压力：分
32、型面合模处的作用面积： 塑料熔体对型腔的成型压力是，一般是注射压力的30%-65%，取平均压力为： （4.2） （4.3）符合要求。（2）注射机工艺参数的校核注射量的校核注射量以容积表示最大注射容积为：最少注射容积： 而 符合要求。锁模力的校核前面计算过，符合要求。最大注射压力的校核注射机的额定注射压力即为该机器的最高压力应该大于注射成型所需调用的注射压力的 即式中；为7090；代入数据计算，符合要求。（3）安装尺寸的校核最大与最小模具厚度模具厚度H应满足 式中 该套模具厚度H=30+100+110+120+1+30=391mm 。很明显，选择该注射机不能满足模具设计的要求。（4）开模行程校核
33、注射机动模板的开模行程，取270mm，见表4.2；塑件推出行程取28.5mm；为包括流道凝料在内的塑件高度；代值计算发现开模行程能满足。在这里我们选用更大的注塑机型号G54-S200/400，可知所有的参数都满足。4.2 模具浇注系统设计和浇口的设计浇注系统是引导凝料熔体从注射机喷嘴到模具型腔的进料通道，具有传质、传压和传热的功能。 4.2.1 主流道的设计4主流道是连接注射机的喷嘴与分流道的一段通道，通常和注射机喷嘴在同一轴线上，断面为圆形，具有一顶的锥度，以便熔体的流动和开模时主流到凝料的顺利拔除。（1）主流道尺寸和浇口的设计主流道的小端直径 D =注射机喷嘴直径+（0.51） =3+（0
34、.51），取D=3.5mm 。主流道的球面半径 SR =注射机喷嘴球头半径+（12） =15+（12），取SR=16mm 。球面的配合高度 ，取h=3mm 。主流道的长度 取L=124.5mm。主流道大端直径 （半锥角）取浇口套总长 2）浇口套的设计主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，属易损件，对材料要求比较严，因而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式即浇口套，以便有效的选用优质钢材单独进行加工和热处理，常采用碳素工具钢，如T8A、T10A等，热处理硬度为50HRC55HRC,如图4.1所示。图4.1 主流道衬套（3）定位圈的设计与固定 由于该模具主流道比较长，定位圈和衬套设计成
35、分体式，注射机定位孔尺寸为 ，定位圈尺寸取 ，两者之间呈较松的间隙配合。定位圈结构尺寸如图4.2所示；定位圈和衬套的固定形式如图4.3所示。图4.2 定位圈图4.3 主道衬套的固定形式1-内六角螺纹； 2-定位圈；3-定模座板；4-主流道衬套；5-定模板4.2.2 浇口的设计采用梯形侧浇口如图4.4，。塑料熔体通过主流道然后到分流道流入型腔。图4.4 侧浇口的设置形式4.3 成型零件工作尺寸的设计和计算 模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件称为成型零件，包括凹模、型芯、镶块、成型杆和成型环等。成型零件工作时，直接与塑料接触，塑料熔体的高压、料流的冲刷，脱模时与塑件间还发生摩擦。因此，成型零件要求
36、有正确的几何形状，较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度，此外，成型零件还要求结构合理，有较高的强度、刚度及较好的耐磨性能。设计成型零件时，应根据塑料的特性和塑件的结构及使用要求，确定型腔的总体结构，选择分型面和浇口位置，确定脱模方式、排气部位等，然后根据成型零件的加工、热处理、装配等要求进行成型零件结构设计，计算成型零件的工作尺寸，对关键的成型零件进行强度和刚度校核。 工作尺寸是零件上直接用以成型塑件部分的尺寸，主要有型腔和型芯的径向尺寸，型腔深度和型芯高度尺寸和中心距尺寸等。ABS的成型收缩率为0.4%-0.7%所以平均收缩率取 s=0.55%。塑件尺寸公差按SJ1372-78标准中的5级精度成
37、型。4.3.1型芯（见图4.7）图4.7 型芯 （1）采用台肩固定的形式，下底面用模珂与动模压紧。（2）塑件的尺寸公差源自塑料成型工艺与模具设计的塑件公差数值表。 塑件尺寸 ，。 式中 s塑料的平均收缩率，ABS为0.55%；塑件外径尺寸（取25.64mm）；修正系数（取0.75）；塑件尺寸公差，见上塑料尺寸公差值；模具制造误差，其他误差忽略，当尺寸小于50mm时， ；当塑件尺寸大于50mm 时，。4.3.2型腔（见图4.8）图4.8 动模型腔（1）模仁为镶入式，通过沉头螺钉固定在动模板上。（2）尺寸计算。塑件的尺寸公差源自塑料成型工艺与模具设计的塑件公差数值表3.1。， (4.5) 式中各符
38、号同前。4.3.3 型腔零件刚度和强度校核由于塑件成型部分采用模仁，再从模板上开框把模仁镶入，用螺丝吃紧。成型部分离模仁有满足条件的规定距离（2025mm），而模仁离模板四周也有满足条件的规定距离，所以成型时型腔零件完全满足强度和刚度的要求，在这里就不一一校核。在动模板上，由于成型压力很大部分垂直压在其上，底部为了节约材料不打算采用支撑板，在这里我们采用四个中托司支撑。尺寸位置大小和中托司布局请见模具组装图。4.4 模架的确定和标准件的选用根据前面型腔的布局以及互相位置尺寸，再根据成型零件尺寸结合标准模架，选用结构形式为CI3050 100 110 120 01 S。即采用数量为1的标准模架。
39、（1）定模座板（350mm x 500mm、厚为25mm） 定模座板是模具与注射机连接固定的板，材料为45钢。通过4个M12的内六角圆柱螺钉与定模固定板连接；定位圈通过2个M6的内六角圆柱螺钉与其连接；定模座板与浇口套为H8/f8配合7。（2）定模板（300mm x 500mm，厚100mm）用于固定型芯、导套。固定板应有一定的厚度，并有足够强度，一般用45号钢，调质到230HB270HB。其上的导柱和导套一端采用H7/k6配合，另外一段采用H7/f7配合；定模板与浇口套采用H7/m6配合7。 （3）动模座板（350mm x500mm、厚为30mm）材料为45钢，其上的注射机顶孔为。（4）动模
40、板（300mmx 500mm，厚110mm）行位滑块通过矩形导滑槽在模套中滑动，以完成侧向分型和合模复位，材料为45钢。其上的导柱和导柱孔为H7/k6配合7。（5）垫块(58mm x 500mm 厚120mm)主要作用在动模座板与支撑板之间形成推出机构的动作空间，或是调节模具的总厚度，以适应注射机的模具安装厚度要求。结构形式可以是平行垫块或拐角垫块，该模具采用平行垫块。垫块材料垫块材料为Q235A，也可以用HT200、球墨铸铁等。改套模具采用Q235A制造。（6）推板（180mm x 500mm，厚度20mm）材料为45钢，其上的推板导套孔与推板导套采用H7/k6配合。用M6的内六角圆柱螺钉与
41、推杆固定板固定。（7）推杆固定板（180mm x 500mm，厚度25mm）钢材为45钢,其上的推板导套孔与推板导套采用H7/f9配合7。模架如图（4.11）所示：图4.11 模架4.5 合模导向机构和定位机构采用标准模架，模架本身带有导向装置，按模架规格选取即可。4.5.1 导向机构的总体设计（1）导向零件应合理地均匀分布在模具的周围或靠近边缘的部分，其中心至模具边缘应有足够的距离，以保证模具的精度，防止压入导柱和导套后变形。（2）该导套采用4根导柱，其布置为等直径导柱不对称布置。（3）导柱安装在支承板和模套上，导套安装在定模固定板上。（4）为了保证分型面很好的接触，导柱和导套在分型面处应只
42、有承屑槽，在导柱孔口倒角。（5）在合模时，保证导向零件首先接触，避免凸模先进入型腔，导致模具损坏。（6）动定模板采用合并加工时，可确保同轴度要求。4.5.2 导柱设计（1）采用带头导柱，加油槽，如图4.12所示。（2）导柱长度必须比凸模端面高度高出6mm 8mm。（3）为了使导柱能顺利地进入导向孔，导柱端部常做成圆锥形的先导部分。（4）导柱的直径应根据模具尺寸来确定，应保证有足够的抗弯强度。（5）导柱的安装形式，导柱固定部分与模板按H7/k6配合，导柱滑动部分按H7/f7或H8/f7间隙配合7。（6）导柱工作部分的表面粗糙度为0.2um。（7）导柱应具有坚硬耐磨的表面、不易折断的内芯。多采用低
43、碳钢经渗碳淬火处理或碳素工具钢T8A、T10A经淬火处理，硬度为50HRC以上或45钢经调质、表面淬火、低温回火、硬度为50HRC以上。图4.12 导柱4.5.3 导套设计导套与安装在另外一半模上的导柱相配合，用以确定动、定模的相对位置，以保证模具运动导向精度的圆套形零件。导套常用的结构形式有两种：直导套、带头导套。 （1）采用带头导套，如图4.13所示。（2）导套的端面应倒圆角，导柱孔最好做成通孔，利于排出孔内剩余空气。（3）导套孔的的滑动部分按H8/f7 H7/f7的间隙配合，表面粗糙度为0.4um。导套外径与模板一端采用H7/k6配合；另外一端采用H7/e7配合镶入模板。（4）导套材料可用淬火钢或铜等耐磨材料制造，该模具中采用T8A。图4.13 导套4.6 脱模推出机构的设计注射成型每一循环中，塑件必须准确无误地从模具的凹模中或型芯上脱出，完成脱出塑件的装置称为脱模机构，也常称为推出机构。4.6.1 脱模推出机构的设计原则8塑件推出（顶出）是注射成型过程中的最后一个环节，推出质量的好坏将最后决定塑件的质量，因此，塑件的推出是不可忽视的，应遵循以下原则。（1）推出机构应近尽量设置在动模一侧。（2）保证塑件不因推出而变形损坏。（3）机构简单，动作可靠。（4）良好的塑件外观。（5）合模时的准确复位。4.6.2 塑件的推出机构 该套模