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1、 1绪论1.1 引言模具是制制造业的的一种基基本工艺艺装备，它它的作用用是控制制和限制制材料（固固态或液液态）的的流动，使使之形成成所需要要的形体体。用模模具制造造零件以以其效率率高，产产品质量量好，材材料消耗耗低，生生产成本本低而广广泛应用用于制造造业中。模具工业业是国民民经济的的基础工工业，是是国际上上公认的的关键工工业。模模具生产产技术水水平的高高低是衡衡量一个个国家产产品制造造水平高高低的重重要标志志，它在在很大程程度上决决定着产产品的质质量，效效益和新新产品的的开发能能力。振振兴和发发展我国国的模具具工业，正正日益受受到人们们的关注注。早在在19889年3月中国国政府颁颁布的关关于当
2、前前产业政政策要点点的决定定中，将将模具列列为机械械工业技技术改造造序列的的第一位位。模具工业业既是高高新技术术产业的的一个组组成部分分，又是是高新技技术产业业化的重重要领域域。模具具在机械械、电子、轻工、汽车、纺织、航空、航天等等工业领领域里，日日益成为为使用最最广泛的的主要工工艺装备备，它承承担了这这些工业业领域中中60900的产产品的零零件，组组件和部部件的生生产加工工。目前世界界模具市市场供不不应求，模模具的主主要出口口国是美美国、日本、法国、瑞士等等国家。中中国模具具出口数数量极少少，但中中国模具具钳工技技术水平平高，劳劳动成本本低，只只要配备备一些先先进的数数控制模模设备，提提高模
3、具具加工质质量，缩缩短生产产周期，沟沟通外贸贸渠道，模模具出口口将会有有很大发发展。研研究和发发展模具具技术，提提高模具具技术水水平，对对于促进进国民经经济的发发展有着着特别重重要的意意义。1.2 课题研究究的目的的与意义义塑料模具具产业近近年来在在我国发发展很快快，随之之而来的的是日益益激烈的的市场竞竞争，加加入WTTO后，外外国模具具厂家进进入国内内市场，要要在激烈烈的竞争争中脱颖颖而出，发发展模具具标准件件实施模模具的专专业化生生产至关关重要。现现代产品品生产中中，模具具由于其其加工效效率高，互互换性好好，节约约原材料料，所以以得到很很广泛的的应用。模具的用用途广泛泛，模具具的种类类繁多
4、，科科学地进进行模具具分类，对对有计划划地发展展模具工工业，系系统地研研究、开开发模具具生产技技术，促促进模具具设计、制制造技术术的现代代化，充充分发挥挥模具的的功能和和作用；对研究究、制订订模具技技术标准准，提高高模具标标准化水水平和专专业化协协作生产产水平，提提高模具具生产效效率，缩缩短模具具的制造造周期，都都具有十十分重要要的意义义。1.3 我国模具具技术的的现状及及今后发展展趋势20世纪纪80年代代开始，发发达工业业国家的的模具工工业已从从机床工工业中分分离出来来，并发发展成为为独立的的工业部部门，其其产值已已超过机机床工业业的产值值。改革革开放以以来，我我国的模模具工业业发展也也十分
5、迅迅速。近近年来，每每年都以以15的的增长速速度快速速发展。许许多模具具企业十十分重视视技术发发展。加加大了用用于技术术进步的的投入力力度，将将技术进进步作为为企业发发展的重重要动力力。此外外，许多多科研机机构和大大专院校校也开展展了模具具技术的的研究与与开发。模模具行业业的快速速发展是是使我国国成为世世界超级级制造大大国的重重要原因因。今后后，我国国要发展展成为世世界制造造强国，仍仍将依赖赖于模具具工业的的快速发发展，成成为模具具制造强强国。中国塑料料模工业业从起步步到现在在，历经经了半个个多世纪纪，有了了很大发发展，模模具水平平有了较较大提高高。在大大型模具具方面已已能生产产48（约122
6、2cmm）大屏屏幕彩电电塑壳注注射模具具，精密密塑料模模方面，以以能生产产照相机机塑料件件模具，多多形腔小小模数齿齿轮模具具及塑封封模具。经经过多年年的努力力，在模模具CAAD/CCAE/CAMM技术，模模具的电电加工和和数控加加工技术术，快速速成型与与快速制制模技术术，新型型模具材材料等方方面取得得了显著著进步；在提高高模具质质量和缩缩短模具具设计制制造周期期等方面面作出了了贡献。尽管我国国模具工工业有了了长足的的进步，部部分模具具已达到到国际先先进水平平，但无无论是数数量还是是质量仍仍满足不不了国内内市场的的需要，每每年仍需需进口110多亿亿美元的的各类大大型，精精密，复复杂模具具。与发发
7、达国家家的模具具工业相相比，在在模具技技术上仍仍有不小小的差距距。今后后，我国国模具行行业应在在以下几几方面进进行不断断的技术术创新，以以缩小与与国际先先进水平平的距离离：（1）注注重开发发大型、精密、复杂模模具；随随着我国国轿车、家电等等工业的的快速发发展，成成型零件件的大型型化和精精密化要要求越来来越高，模模具也将将日趋大大型化和和精密化化。（2）加加强模具具标准件件的应用用；使用用模具标标准件不不但能缩缩短模具具制造周周期，降降低模具具制造成成本而且且能提高高模具的的制造质质量。因因此，模模具标准准件的应应用必将将日渐广广泛。（3）推推广CAAD/CCAM/CAEE技术；模具CCAD/C
8、AMM/CAAE技术术是模具具技术发发展的一一个重要要里程碑碑。实践践证明，模模具CAAD/CCAM/CAEE技术是是模具设设计制造造的发展展方向，可可显著地地提高模模具设计计制造水水平。（4）重重视快速速模具制制造技术术，缩短短模具制制造周期期；随着着先进制制造技术术的不断断出现，模模具的制制造水平平也在不不断地提提高，基基于快速速成形的的快速制制模技术术，高速速铣削加加工技术术，以及及自动研研磨抛光光技术将将在模具具制造中中获得更更为广泛泛的应用用。2注塑件件的设计计2.1功功能设计计功能设计计是要求求塑件应应具有满满足使用用目的功功能，并达到到一定的的技术指指标。该塑件件（如图22-1）
9、承受外外力的几几率不大大，如冲击击载荷、振动、摩擦等等情况比比较少；塑件的的工作温温度是室室温，这使得得在材料料选择时时对热变变形温度度，脆化温温度，分解温温度的要要求降低低；作为一一种塑件件产品，就必须须考虑生生产成本本和模具具寿命，在材料料的选择择时要综综合各种种因素；此外，塑料都都会老化化，还要考考虑到材材料的光光氧化等等问题。图 2-1 外外壳图2.2材材料选择通常，选选择塑件件的材料料依据是是它所处处在的工工作环境境及使用用性能的的要求，以及原原材料厂厂家提供供的材料料性能数数据。对于常常温工作作状态下下的结构构件来说说，要考虑虑的主要要是材料料的力学学性能，如屈服服应力、弹性模模量
10、、弯曲强强度、表面硬硬度等；其次才才是成型型难易和和经济性性问题,以下是是对几种种常用塑塑料材料料的性能能对比，如如表2-1所示示：表2-11: 三种种材料性性能参数数表ABSPS尼龙密 度1.0221.051.0441.061.1881.20收 缩 率0.30.880.60.880.82.55熔 点130160013116552202400热变形温温度（445N/cm）65998659901321388模具温度度6088040660851120喷嘴温度度180190016017002503000中段温度度180230017019002703200后段温度度150170014016002502
11、700注射压力力601100601100501110拉伸强度度334493566360666拉伸弹性性模量1.82.83.552.3弯曲强度度80619981051133弯曲弹性性模量1.4-1.544压缩强度度1833980111285缺口冲击击强度112200.2550.40不断硬 度R6286洛氏M66588011.77HB体积电阻阻率10166101771001910155介电常数数60Hzz2.445.0106 Hz2.7760Hzz3.00击穿电压压-1922720330外 观浅象牙色色或白色色不透明明无色透明明、摔打打音清脆脆透明微黄黄特 点耐热、表表面硬度度高、，尺尺寸稳定定、
12、耐化化学及电电性能好好，易加加工，可可镀铬耐水、耐耐化学品品、绝缘缘性好、不不耐冲击击不耐温温透明度高高、硬而而韧、高高抗冲、尺尺寸稳定定性优电电绝缘性性和耐热热性好、耐耐开裂耐耐药品性性差。材料最终终选定为为ABSS,其综综合性能能优异，具有较高的力学性能，流动性好，易于成型；成型收缩率小，理论计算收缩率为0.5；溢料值为0.04 mm；比热容较低，在模具中凝固较快，模塑周期短，制件尺寸稳定，表面光亮。2.3脱脱模斜度度该塑件采采用的塑塑料是AABS，而而ABSS的成型型收缩率率较小（00.3-0.8%），而而且塑件件不太复杂杂，对型型芯的包包紧面积积也不太太大，所所以应取取较合适适的脱模模
13、斜度。为为保证壁壁厚的均均匀一致致，因此此取塑料料件的内内外表面面的脱模模斜度一一致。这这里脱模模斜度取取1。2.4壁壁厚图纸可知知，该塑塑件有许许多中不不同的壁壁厚，如如2mmm、3mm、1mmm、等。壁壁厚不均均匀，这这就造成成塑料熔熔体的充充模速率率和冷却却收缩不不均匀，并并由此产产生许多多质量问问题。如如凹陷、真真空包、翘翘曲、甚甚至开裂裂。为防防止此类类现象出出现，这这就要求求防止出出现突变变与截面面厚薄悬悬殊的设设计，故故我在壁壁厚不同同处采取取过渡设设计，例例如：采采用圆弧弧过渡等等措施。2.5圆圆角从塑件可可知，该该塑件内内外表面面的转折折处都设设计了圆圆角。其其采用圆圆角不仅
14、仅降低了了应力集集中系数数，提高高了抗冲冲击、抗抗疲劳能能力，而而且改善善了塑料料熔体的的流动充充模性能能，减少少了流动动阻力。降降低了局局部的残残余应力力，防止止开裂和和翘曲，也也使塑料料件外形形流畅美美观。而而且成型型模具型型腔也有有了对应应的圆角角，提高高了成型型零件的的强度。2.6塑塑件的尺尺寸精度度及表面面质量2.6.1尺寸寸精度（1）尺尺寸精度度的选择择；塑件件的尺寸寸精度是是决定塑塑件制造造质量的的首要标标准，然然而，在在满足塑塑件使用用要求的的前提下下，设计计时总是是尽量将将其尺寸寸精度放放低一些些，以便便降低模模具的加加工难度度和制造造成本。对对塑件的的精度要要求，要要具体分
15、分析，根根据装配配情况来来确定尺尺寸公差差，所以以精度要要求为一一般精度度即可，但但是由于于要保证证轮与壳体体轴的闭合合，所以以应该对对精度要要求高些些，对其其要有公公差配合合要求，应应选择高高精度。 新新标准将将塑件制制品等级级分为三三级，即即精密级级、中级级和自由由尺寸等等级，其其尺寸公公差见表表1-55。表 1-5 塑料制制品精度度等级的的选用（SSJ 13772-778）类型塑 料 品 种种建 议 采 用用 精 度精密中等自由尺寸寸1聚苯乙烯烯ABS聚甲基丙丙烯酸甲甲酯聚碳酸酯酯聚砜酚醛塑料料氨基塑料料30%玻玻璃纤维维增强塑塑料3452尼龙6，尼尼龙666，尼龙龙6100，尼龙龙9，
16、尼尼龙10010氯化聚醚醚硬聚氯乙乙烯，醋醋酸纤维维素4563聚甲醛聚丙烯低压聚乙乙烯567 4软聚氯乙乙烯高压聚乙乙烯678根据精度度等级选选用表，ABS的高精度为3级，一般精度为4级。（2）尺尺寸精度度的组成成及影响响因素；制品尺尺寸误差差构成为为：=+式中制件总总的成型型误差；塑料料收缩率率波动所所引起的的误差；模具具成型零零件制造造精度所所引起的的误差；模具具磨损后后所引起起的误差差；模具具安装，配配合间隙隙引起的的误差；（3）影影响塑料料制品尺尺寸精度度的因素素比较复复杂，归归纳有以以下三个个方面。模具 模具具各部分分的制造造精度是是影响制制件尺寸寸精度重重要的因因素。塑料材料料 主
17、要是是收缩率率的影响响，收缩缩率大的的尺寸精精度误差差就大。成型工艺艺 成型工工艺条件件的变化化直接造造成材料料的收缩缩，从而而影响尺尺寸精度度。2.6.2 塑件的表表面质量量塑件的外外表面要要求没有有缺陷，没有导电电杂质，因因为要对对外表面面进行电电镀，所所以外表表面应比比较光滑滑即外表表面粗糙糙度较低低，其内内表面无无特别要要求。2.6.3塑件件体积和和质量的的计算该产品材材料为尼尼龙塑料料，其密密度为11.0221.051033（Kgg/m），收缩缩率为00.000300.0008。计计算其平平均密度度为1.03551003（Kgg/m），平均收收缩率为为0.0005，下下面主要要对下壳
18、壳进行计计算和校核。计算塑件件体积：使用Prro/ee软件对对塑件三三维模型型进行分分析得：塑件体体积为VV=23991.224mmm3计算塑件件质量：由公式MM=V=1.003510310623991.22410-99=2.4475gg3注塑成成型的准准备3.1注注塑成型型工艺简简介注塑成型型是利用用塑料的的可挤压压性与可可模塑性性，首先先将松散散的粒状状或粉状状成型物物料从注注塑机的的料斗送送入高温温的机筒筒内加热热熔融塑塑化，使使之成为为粘流状状态熔体体，然后后在柱塞塞或螺杆杆的高压压推动下下，以很很大的流流速通过过机筒前前端的喷喷嘴注射射进入温温度较低低的闭合合模具中中，经过过一段时时
19、间的保保压冷却却以后，开开启模具具便可以以从模腔腔中脱出出具有一一定形状状和尺寸寸的塑料料制件。一一般分为为三个阶阶段的工工作：图3-11注塑成成型压力力时间曲曲线（1）物物料准备备：成型前前应对物物料的外外观色泽泽、颗粒粒情况，有有无杂质质等进行行检验，并并测试其其热稳定定性，流流动性和和收缩率率等指标标。对于于吸湿性性强的塑塑料，应应根据注注射成型型工艺允允许的含含水量进进行适当当的预热热干燥，若若有嵌件件，还要要知道嵌嵌件的热热膨胀系系数，对对模具进进行适当当的预热热，以避避免收缩缩应力和和裂纹，有有的塑料料制品还还需要选选用脱模模剂，以以利于脱脱模。（2）注注塑过程程：塑料在在料筒内内
20、经过加加热达到到流动状状态后，进进入模腔腔内的流流动可分分为注射射，保压压，倒流流和冷却却四个阶阶段，注注塑过程程可以用用如图所所示3.1所示示。图中中t0代表螺螺杆或柱柱塞开始始注射熔熔体的时时刻；当当模腔充充满熔体体（t=t1）时，熔熔体压力力迅速上上升，达达到最大大值P0。从时时间t1到t2，塑料料仍处于于螺杆（或或柱塞）的的压力下下，熔体体会继续续流入模模腔内以以弥补因因冷却收收缩而产产生的空空隙。由由于塑料料仍在流流动，而而温度又又在不断断下降，定定向分子子（分子子链的一一端在模模腔壁固固化，另另一端沿沿流动方方向排列列）容易易被凝结结，所以以这一阶阶段是大大分子定定向形成成的主要要
21、阶段。这这一阶段段的时间间越长，分分子定向向的程度度越高。从从螺杆开开始后退退到结束束（时间间从t2到t3），由由于模腔腔内的压压力比流流道内高高，会发发生熔体体倒流，从从而使模模腔内的的压力迅迅速下降降。倒流流一直进进行到浇浇口处熔熔体凝结结时为止止。其中中，塑料料凝结时时的压力力和温度度是决定定塑料制制件平均均收缩率率的重要要因素。（3）制制件后处处理：由于成成型过程程中塑料料熔体在在温度和和压力下下的变形形流动非非常复杂杂，再加加上流动动前塑化化不均匀匀以及充充模后冷冷却速度度不同，制制件内经经常出现现不均匀匀的结晶晶、取向向和收缩缩，导致致制件内内产生相相应的结结晶、取取向和收收缩应力
22、力，脱模模后除引引起时效效变形外外，还会会使制件件的力学学性能，光光学性能能及表观观质量变变坏，严严重时会会开裂。故有的塑件需要进行后处理，常用的后处理方法有退火和调湿两种。退火是为为了消除除或降低低制件成成型后的的残余应应力，此此外，退退火还可可以对制制件进行行解除取取向，并并降低制制件硬度度和提高高韧性，温温度一般般在塑件件使用温温度以上上的100020度度至热变变形温度度以下110220度之之间；调调湿处理理是一种种调整制制件含水水量的后后处理工工序，主主要用于于吸湿性性很强、而而且又容容易氧化化的聚酰酰胺等塑塑料制件件。调湿处处理所用用的加热热介质一一般为沸沸水或醋醋酸钾溶溶液（沸沸点
23、为1121，加热热温度为为10001221，保保温时间间与制件件厚度有有关，通通常取229小小时。3.2注注塑成型型工艺条条件（1）温温度：注塑成成型过程程中需要要控制的的温度有有料筒温温度，喷喷嘴温度度和模具具温度等等。喷嘴嘴温度通通常略微微低于料料筒的最最高温度度，以防防止熔料料在直通通式喷嘴嘴口发生生“流涎现现象”；模具温温度一般般通过冷冷却系统统来控制制；为了了保证制制件有较较高的形形状和尺尺寸精度度，应避避免制件件脱模后后发生较较大的翘翘曲变形形，模具具温度必必须低于于塑料的的热变形形温度。ABS料与温度的经验数据如表3-1所示：表3-11温度的的经验数数据料筒温度度 /喷嘴温度度/
24、模具温度度/热变形温温度 /前段中段后段1.822MPAA0.455MPAA2002102202206065996（2）压压力：注射成成型过程程中的压压力包括括注射压压力，保保压力和和背压力力。注射射压力用用以克服服熔体从从料筒向向型腔流流动的阻阻力，提提供充模模速度及及对熔料料进行压压实等。保保压力的的大小取取决于模模具对熔熔体的静静水压力力，与制制件的形形状，壁壁厚及材材料有关关。对于于像尼龙龙流动性性好的料料，保压压力应该该小些，以以避免产产生飞边边，保压压力可取取略低于于注射压压力。背背压力是是指注塑塑机螺杆杆顶部的的熔体在在螺杆转转动后退退时所受受到的压压力，背背压力除除了可驱驱除物
25、料料中的空空气，提提高熔体体密实程程度之外外，还可可以使熔熔体内压压力增大大，螺杆杆后退速速度减小小，塑化化时的剪剪切作用用增强，摩摩擦热量量增大，塑塑化效果果提高，根根据生产产经验，背背压的使使用范围围约为33.427.5MPPA。（3）时时间：完成一一次注塑塑成型过过程所需需要的时时间称为为成型周周期。包包括注射射时间、保压时时间、冷却时时间、其他时时间（开开模、脱模、涂脱磨磨剂、安放嵌嵌件和闭闭模等），在在保证塑塑件质量量的前提提下尽量量减小成成型周期期的各段段时间，以以提高生生产率，其其中，最最重要的的是注射射时间和和冷却时时间，在在实际生生产中注注射时间间一般为为355秒，保保压时间
26、间一般为为201200秒，冷冷却时间间一般为为301200秒（这这三个时时间都是是根据塑塑件的质质量来决决定的，质质量越大大则相应应的时间间越长）。确确定成型型周期的的经验数数值如表表3-22所示：表3-22成型周周期与壁壁厚关系系制件壁厚厚 /mmm成型周期期 / s制件壁厚厚 / mm成型周期期 / s0.5102.5351.0153.0451.5223.5652.0284.085经过上面面的经验验数据和和推荐值值，可以以初步确确定成型型工艺参参数，因因为各个个推荐值值有差别别，而且且有的与与实际注注塑成型型时的参参数设置置也不一一致，结结合两者者的合理理因素，初初定制品品成型工工艺参数数
27、如表33-3所所示：表3-33 制品品成型工工艺参数数初步确确定特性内容特性内容喷嘴形式式直通式模具温度度50喷嘴温度度()220后段温度度()220中段温度度()210前段温度度()200注射压力力MPaa851120保压力MMPa80注射时间间s35保压时间间s20冷却时间间s20其他时间间s3干燥温度度()60880干燥时间间()13后处理温温度700，保温温时间22小时。3.3注注塑机的的选择3.3.1注塑机机简介19566年制造造出世界界上第一一台往复复螺杆式式注塑机机，这是注注塑成型型工艺技技术的一一大突破破，目前注注塑机加加工的塑塑料量是是塑料产产量的330%；注塑机机的产量量占
28、整个个塑料机机械产量量的500%。成为塑塑料成型型设备制制造业中中增长最最快，产量最最多的机机种之一一。注塑机的的分类方方式很多多，目前尚尚未形成成完全统统一标准准的分类类方法。常用的的说法有有：（1）按按设备外外形特征征分类：卧式、立式、直角式式、多工位位注塑机机。（2）按按加工能能力分类类：超小型型、小型、中型、大型和和超大型型注塑机机。此外还有有按用途途分类和和按合模模装置的的特征分分类，但日常常生活中中用的较较少。3.3.2 注塑机基基本参数数注塑机的的主要参参数有公公称注射射量，注射压压力、注射速速度、塑化能能力、锁模力力、合模装装置的基基本尺寸寸，开合模模速度，空循环环时间等等。这
29、些参参数是设设计，制造，购买和和使用注注塑机的的主要依依据。（1）公公称注塑塑量：指在对对空注射射的情况况下，注射螺螺杆或柱柱塞做一一次最大大注射行行程时，注射装装置所能能达到的的最大注注射量，反映了了注塑机机的加工工能力。（2）注注射压力力：为了克克服熔料料流经喷喷嘴，浇道和和型腔时时的流动动阻力，螺杆(或柱塞塞)对熔熔料必须须施加足足够的压压力，我们将将这种压压力称为为注射压压力。（3）注注射速率率：为了使使熔料及及时充满满型腔，除了必必须有足足够的注注射压力力外，熔料还还必须有有一定的的流动速速率，描述这这一参数数的为注注射速率率或注射射时间或或注射速速度。常用的注注射速率率如表33-4
30、所所示表3-44 注射射量与注注射时间间的关系系注射量/CM125 25050010000200004000060000100000注射速率率/CMM/S125 200333570890133001600020000注射时间间/S 11.2551.5 1.7552.255 3 3.755 5（4）塑塑化能力力：单位时时间内所所能塑化化的物料料量，塑化能能力应与与注塑机机的整个个成型周周期配合合协调，若塑化化能力高高而机器器的空循循环时间间长，则不能能发挥塑塑化装置置的能力力，反之则则会加长长成型周周期。（5）锁锁模力：注塑机机的合模模机构对对模具所所能施加加的最大大夹紧力力，在此力力的作用用下
31、模具具不应被被熔融的的塑料所所顶开。（6）合合模装置置的基本本尺寸：包括模模板尺寸寸，拉杆空空间，模板间间最大开开距，动模板板的行程程，模具最最大厚度度与最小小厚度等等。这些参参数规定定了机器器加工制制件所使使用的模模具尺寸寸范围。（7）开开合模速速度：为使模模具闭合合时平稳稳，以及开开模，推出制制件时不不使塑料料制件损损坏，要求模模板在整整个行程程中的速速度要合合理，即合模模时从快快到慢，开模时时由慢到到快在到到停。（8）空空循环时时间：在没有有塑化，注射保保压，冷却，取出制制件等动动作的情情况下，完成一一次循环环所需的的时间。3.3.3选择择注塑机机（1）由由注射量量选定注注射机由PROO
32、/E建建模分析析得（材材料密度度取1.03551003Kg/mm）塑件体体积为:V=23991.224mmm3塑件质量量为:MM=2.4475gg浇注系统统质量 =1.22g= =33.675/0.88=4.5944g式中：MM实际际注射量量(g)；额定定注射量量(g)；K注注射机最最大注射射量的利利用系数数，一般般取0.8。由此选择择卧式注注射成型型机：XXS-ZZY-60；该设备备的技术术规范见见表：表3-55国产注注射机XXS-ZZ-60技术参参数表特性内容特性内容结构类型型卧式拉杆空间间(mmm)190xx3000公称注射射量(cmm)60移模行程程(mmm)180螺杆(柱柱塞)直直径
33、(mmm)38最大模具具厚度(mm)200注射压力力(MPP)122最小模具具厚度(mm)70注射时间间(s)-锁模形式式(mmm)液压-机机械注射方式式柱塞式模具定位位孔直径径(mmm)120螺杆转速速(r/minn)-喷嘴圆弧弧半径(mm)12锁模力(KN)500喷嘴孔直直径4（2）注注射压力力校核ABS塑塑料推荐荐注射压压力为770990MPPa，考考虑到本本制件壁壁厚较小小，充模模阻力较较大取注注射压力力为800 Mppa,根根据已选选的注射射机可知知符合要要求。（3）锁锁模力校校核注射成型型时的塑塑料会产产生模板板间的涨涨模力，此此涨模力力等于塑塑件和浇浇注系统统在分形形面上的的投影
34、面面积与型型腔压力力之积。为为防止模模具分型型面被涨涨模力顶顶开，必必须对模模具施加加足够的的锁模力力，否则则在分型型面处会会产生溢溢料现象象，因此此模具设设计时应应使注射射机的额额定锁模模力大于于涨模力力。则 330（1436675）=15333050000000N式中，FF注塑塑机额定定锁模力力(N)；单个个塑件在在模具分分型面上上的投影影面积(m)；浇注注系统在在模具分分型面上上的投影影面积(m)；塑料料熔体在在型腔内内的平均均压力(查模具具设计手手册)（220440MPPa）。（4） 喷嘴尺尺寸校核核在实际生生产过程程中，模模具的主主流道衬衬套始端端的球面面半径RR2取比比注射机机喷嘴
35、球球面半径径R1大大122 mmm，主流流道小端端直径DD取比注注射机喷喷嘴直径径d大00.51 mmm，如如图3-2所示，以以防止主主流道口口部积存存凝料而而影响脱脱模，所所以，注注射机喷喷嘴尺寸寸是标准准，模具具的制造造以它为为准则。图3-22 喷嘴嘴与浇口口套尺寸寸关系 （5）定定位圈尺尺寸校核核注塑机固固定模板板台面的的中心有有一规定定尺寸的的孔，称称之为定定位孔。注注塑模端端面凸台台径向尺尺寸须与与定位孔孔成间隙隙配合，便便于模具具安装，并并使主流流道的中中心线与与喷嘴的的中心线线相重合合。模具具端面凸凸台高度度应小于于定位孔孔深度。（6）模模具厚度度校核模具厚度度必须满满足下式式：
36、H HHH7018892000满足要要求。式中 H所所设计的的模具厚厚度 1189mm；H注注塑机所所允许的的最小模模具厚度度70mmm；H注注塑机所所允许的的最大模模具厚度度2000mm；（7）开开模行程程校核模具开模模取出制制品所需需的开模模距离必必须小于于注射机机的开模模行程。注注射机最最大的开开模行程程的大小小直接影影响模具具所形成成的塑件件高度，太太小时塑塑件无法法从动定定模之间间取出。所选注塑塑机为液液压机械械联合作作用锁模模机构，最最大开模模行程不不受模具具厚度影影响。此此时最大大开模行行程S等等于注塑塑机移动动、固定定模板台台面之间间的最大大距离减减去模具具厚度SH+H+（55
37、100）mmm18025+25+110 18060满足足要求。 式中 S注注塑机移移模行程程1800 mmm；H推推出距离离25 mmm；H流流道凝料料与塑件件高度225 mmm。4 模具具设计4.1分分型面的的设计为了将塑塑件和浇浇注系统统凝料等等从密闭闭的模具具取出，以以及为了了安放嵌嵌件，将将模具适适时地分分成两个个或若干干个组成成部分，这这些可以以分离部部分地接接触面，统统称分型型面。从分型面面地数目目来看：单分型型面、双双分型面面、多分分型面。从分型面面形状来来看：平平面、斜斜面、阶阶梯面、曲曲面。从分型面面地开模模方式来来看：平平行于开开模方向向，垂直直与开模模方向，与与开模方方向
38、呈一一斜角。模具设计计中分型型面的选选择很关关键,它它决定了了模具的的结构。应根据据分型面面选择原原则和塑塑件的成成型要求求来选择择分型面面。选择模模具的分分型面时时应考虑虑以下基基本原则则：（1）分分型面的的选择应应有利于于脱模（2）分分型面的的选择应应有利于于保证塑塑件的外外观质量量和精度度要求（3）分分型面的的选择应应有利于于成型零零件的加加工制造造（4）分分型面应应有利于于侧向抽抽芯（5）分分型面应应选在塑塑件外形形最大轮轮廓处（6）便便于塑件件脱模，尽尽量使塑塑件开模模时留在在动模一一边（7）对对成型面面积的影影响由于考虑虑到该塑塑件有侧侧抽芯机机构的设设计，所所以选择择单分型型面水
39、平平分型方方式,可可以减少少对侧抽抽芯机构构设计的的复杂程程度，且且开模时时动定模模直接分分开，又又可减少少模具加加工难度度又便于于成型后后出件。4.2型型腔数的的确定一模具两两件的布布局将使使抽芯机机构变得得复杂,所以不不采用该该方案。选择方方案如下下:采用轮与与壳体配配套的一一模一件件,生产产效率偏偏低,但但也能适适应中小小批量的的生产要要求,料料流比较较顺畅,流程较较短,零零件质量量较好。经过分分析采用用一模一一件。如图44-1所所示图4-11 轮与与壳体配配套的一一模一件件4.3模模具浇注注系统设设计4.3.1浇注系系统的设设计原则则（1）浇浇注系统统与塑件件一起在在分型面面上，应应有
40、压降降、流量量和温度度分布的的均衡布布置；（2）尽尽量缩短短流程，以以降低压压力损失失，缩短短充模时时间；（3）浇浇口位置置的选择择，应避避免产生生湍流和和涡流，及及喷射和和蛇行流流动，并并有利于于排气和和补缩；（4）避避免高压压熔体对对型芯和和嵌件产产生冲击击，防止止变形和和位移。（5）浇浇注系统统凝料脱脱出方便便可靠，易易与塑件件分离或或切除整整修容易易，且外外观无损损伤；（6）熔熔合缝位位置必须须合理安安排，必必要时配配置冷料料井或溢溢料槽；尽量减少少浇注系系统的用用料量；（7）浇浇注系统统应达到到所需精精度和粗粗糙度，其其中浇口口必须有有IT88以上精精度。4.3.2主流流道和分分流道
41、设设计1.主流流道顶部部设计成成半球形形凸坑，以以便与喷喷嘴衔接接，为避避免高温温塑料熔熔体溢出出，凹坑坑球半径径比喷嘴嘴球头半半径大22mm，如如果凹坑坑半径小小于喷嘴嘴球头半半径则主主流道凝凝料无法法一次脱脱出，由由于主流流道与注注塑机的的高温喷喷嘴反复复接触和和碰撞，所所以设计计成独立立的主流流道衬套套，选用用45号钢材并并经热处处理提高高硬度，设设计独立立的定位位环用来来安装模模具时起起定位作作用，主主流道衬衬套的进进口直径径略大于于喷嘴直直径1mmm以避避免溢料料并且防防止衔接接不准而而发生的的堵截。定义：主主流道是是指从注注射机喷喷嘴与模模具接触触的部位位起，到分流流道为止止的这一
42、一段。主流道形形状及其其与注塑塑机喷嘴嘴配合关关系如图图4-2图4-22 主流流道形状状与注塑塑机喷嘴嘴配合关关系图A.小端端直径DD2=DD1+（00.51mmm）B.小端端球半径径R2=R1+（12mmm）（其中DD1、R1分别别为注射射机射出出口的直直径及注注射头的的球半径径) 由于AABS流流动性一一般，所所以主流流道进口口端的截截面直径径取稍大大些。根根据所选选注塑机机的喷嘴嘴前端孔孔径及注注塑机注注塑量660 ccm查塑料料注塑模模结构与与设计表66-1得得：主流道进进口端直直径 DD=5mm主流道进进口端的的截面直直径 DD=6mmm锥角 =3主流道出出口端圆圆角半径径R=00.
43、1225DD=0.775mmm取1mmm主流道表表壁的表表面粗糙糙度R=0.88m主流道长长度L=22mmm注塑机喷喷嘴前端端孔径RR1=5.5所所以主流流道进口口端球面面半径取取R2=5mm主流道如如图4-3所示：图4-33 主流流道设计计图2.浇注注系统的的平衡对于中小小型塑件件的注射射模具己己广泛使使用一模模多腔的的形式，设设计应尽尽量保证证所有的的型腔同同时得到到均一的的充填和和成型。一一般在塑塑件形状状及模具具结构允允许的情情况下，应应将从主主流道到到各个型型腔的分分流道设设计成长长度相等等、形状状及截面面尺寸相相同（型型腔布局局为平衡衡式）的的形式，否否则就需需要通过过调节浇浇口尺
44、寸寸使各浇浇口的流流量及成成型工艺艺条件达达到一致致，这就就是浇注注系统的的平衡。（1）分分流道的的平衡在多腔模模具中，熔熔体在主主流道与与各分流流道，或或各分流流道之间间的体积积流量是是不会相相同的，但但可以认认为他们们的流速速是相等等的，以以此达到到各型腔腔同时充充满的目目的。为为此各流流道之间间应以不不同的长长度或截截面尺寸寸来达到到流量不不等，经经分析可可推导，可可用下式式进行平平衡计算算：L1/LL2=d1/d2=Q1/Q2式中 QQ1，QQ2熔融树树脂分别别在流道道1 和和流道22 中的的流量，ccm3/s；d1,dd2分流道道1 和和分流道道2 的的直径， cm;L1，LL2分流道道1 和和分流道道2 的的长度，ccm。上式没有有考虑分分流道转转弯局部部阻力的的影响，以以及模具具温度不不均的影影响。实实际上尚尚须对这这些因素素作校正正，才能能达到充充模时间间相等的的目的。当当分流道道作平衡衡布置，且且各型腔腔所需之之填充量量又相等等时，则则各流道道的长度度变化、长长度尺寸寸等均应应相同（2）浇浇口的平平衡在多型腔腔非平衡衡分流道道布置时时，由于于主流道道到各型型腔的分分流道长长度或各各型腔所所需填充充流