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1、 机械工程学院毕业设计（论文）（自已设计的三维零件图，以上字体、位置不许随意调整大小，打印时删除本括号内文字）题 目： （楷体四号字）专 业： 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 日 期： 目录手机后支撑座注塑模模具设计3摘要：3第一章 前言4第二章 塑件的工艺件设计分析5第三章 分型面的设计15第四章 浇注系统的设计16第五章 模具成型零部件的设计19第六章 合模导向机构的设计23第七章 脱模顶出机构的设计26第八章 冷却系统的设计28第九章 模具的工作过程原理31第十章 设计中存在的问题以及解决方案32致 谢32参考文献32手机后支撑座注塑模模具设计摘要：本课题主要是研究手机后支撑座
2、塑料模具，在设计过程中，首先对手机后支撑座塑件进行工艺分析，了解此类型塑料的特性、用途等，然后对模具结构进行分析，根据模具的基本结构来进行选取模架，然后再对各种相关的工艺参数进行校核，以及根据参考文献上的公式和一系列表、参数等对型腔和型芯等进行计算。我们通过分析和研究，参照有关的技术文献,选定材料和有关技术参数，运用AutoCAD、Proe和UG等软件设计出这款手机后支撑座的模具。该产品塑件尺寸较小，形状相对比较规则，采用顶针推出塑件。该模具采用一出二腔模具结构，型腔和型芯跟动定模板做成整体式。关键词： 整体式 注射模 一模二腔 产品塑件Abstract:The main task is to
3、 research the plastic die of the mobile phone base, in the design process, first we have a process analysis for the mobile phone base to understand the characteristics and the use of this type of plastic.Then we analyse the structure of the die and select the mold according to the basic structure of
4、 the die .We check the related process parameters and calculate the cavity and core according to series of formulas and parameters of the references.Selecting materials and relevant technical parameters, and using AutoCAD, Proe and UG software we have designed the die of the mobile phone base. The p
5、lastic product is small in size, the shape is relatively regular.We push out the plastic product using the thimble .The die has a structure with two cavity, cavity and core is integral with template .Key words:The integral The injection mold a mold with two cavity the plastic product第一章 前言模具是利用其特定形状
6、成型具有一定形状和尺寸的制造工具。成型塑料制品的模具叫做塑料模具。全面要求是：能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等方面均能满足使用要求的优质制品。从模具使用角度，要求高效率、自动化、操作简便；从模具制造角度，要求结构合理、制造容易、成本低廉。塑料模具影响着塑料制品的质量。首先，模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面、进浇口和排气槽位置以及脱模方式等对制件的尺寸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，在塑料加工过程中，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时，应尽量减少分模、合模
7、和取制件过程中的手工劳动，为此常采用自动开合模和自动顶出机构。在全自动生产时还要保证制品能自动从模具上脱落。另外，模具对塑料制品的成本也有相当的影响。除简易模具外，一般来说制模费是十分昂贵的，一副优良的注射模具可生产制品百万件以上，压制模约能生产二十五万件。当批量不大的时候，模具费用在制件成本中所占比例将会很大，这时应尽可能地采用结构合理而简单的模具，以降低成本。1现代塑料制品中合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是必不可少的三项重要因素，尤其是塑料模具对实现塑料加工工艺要求，塑料制件使用要求和造型设计起着重要作用。高效的全自动的设备也只有装上能自动化生产的模具才能发挥基效能，产品的生产和更
8、新都是以模具的制造和更新为前提。由于工业塑件和日用塑料制品的品种和产量需求量很大，对塑料模具生产不断向前发展。第二章 塑件的工艺件设计分析本章确定手机后支撑座塑件的材料及其收缩率和密度等特性，将会对塑件的工艺设计进行分析，然后通过计算体积确定型腔的数量和排列，根据数量和排列选择相对应的注塑机的型号和模架。2.1塑件分析零件的壁厚为4.0mm，长度为124.73mm，宽度为66mm，其他具体数据如图1所示。图1 手机后支撑座塑件尺寸图图2为制品的三维立体图。该制品的精度和表面粗糙度的要求很高, 为比较规则的薄壁件，只是在塑件尾部有一段曲面，制件表面有三个通孔，制件的前端中间内部两侧各有装配手机座
9、的圆销状卡位，所以在模具设计和制造上要有精确的定位措施和良好的加工工艺以保证塑件精度。图2 手机后支撑座塑件产品3D图2.2 塑件材料的确定考虑到手机后支撑座的工作条件，是在日常生活中使用，因此必须要无毒，无臭，无味的材料制成。又由于是用手触摸使用，必须耐酸、稳定性要好；硬度、耐磨性、抗拉强度要高，综合的机械性能要好。拥有这些条件的塑料一般第一考虑：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（英文名称:Acrylonitrile Butadiene Styrene ，称ABS）。ABS材料的主要特性包含以下几点：（1）综合的力学性能好,耐化学稳定性强, 抗冲击强度高,（2）高耐热、高阻燃、高增强、高抗冲、高透明；
10、（3）与有机玻璃的熔接性要良好，表面可以镀铬,还可以喷漆处理。（4）流动性的话可以比HIPS差一点，比PMMA、PC等好，柔韧性要好。5 表1 ABS的技术指标见下5密度1.021.16比体积0.860.98吸水率0.20.4收缩率s0.40.7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塑件的脱模斜度2.3.1脱模斜度的意义和影响通常情况下塑件在冷却后会产生一定的收缩，会产生包紧力，该力作用在凸模或者成型的型芯上；也可粘附作用，塑件是紧贴在凹模的型腔内或
11、型芯上。为了容易脱模，还要防止塑件表面在脱模时刮伤和擦毛，在设计的时候塑件表面沿脱模方向一般具有合理的脱模斜度。2.3.2脱模斜度的确定根据“塑件常用的脱模斜度7”中推荐 ABS材料的脱模斜度为：凹模（型腔） 2545凸模（型芯） 2045本设计中采用1的拔模斜度，这样从外表面到内表面，模具的脱模斜度基本正常，能保证正常的脱模斜度要求2.4确定型腔数量及型腔布局2.4.1型腔数量的确定当塑件分型面确定后，就需要考虑是采用单腔模还是多型腔模，型腔数的确定，主要跟注射机的最大注射量、额定锁模力、塑化速度、制品的精度要求、生产的经济性等因素有关，该塑件生产批量为大批量生产，故可采用一模多腔的结构形式
12、。同时，考虑到模具结构尺寸与塑件尺寸之间的关系，加之制造成本和经济利益的因素，决定选用一模两腔的模具结构形式。2.4.2型腔布局A.型腔排列的一般原则（1） 流动长度要适当，流道废料尽量少，浇口位置要合适统一，进料要平衡，还要使型腔压力平衡；（2） 排位应保证流道、浇口套距定模型腔边缘有一定距离，以满足封胶要求；（3） 排位应满足模具结构等的空间要求；（4） 为了使模具达到较好的冷却效果，排位应注意螺钉、推杆对冷却水孔的影响，预留冷却水孔的位置； （5） 排位要尽可能紧凑，以减小模具的外形尺寸，且长宽比例要适中，同时也要考虑注射机的要求。 B.型腔排列形式的确定主要跟注射机的最大注射量、额定锁
13、模力、塑化速度、制品的精度要求、生产的经济性等因素有关。一模多穴排位时，要考虑到进胶的平衡性，如果有行位应优先考虑朝X或Y 方向运动便于加工。产品之间没有流到时，可适当缩小产品之间的间距，最小间距可以做到50-100mm，若有流道通过，则间距做到100-150mm。综合考虑上述排列原则及加工难度、经济性、效率、成本等因素，又由于本设计选择的是一模两腔，故采用纵向上下对称排列，如图4：6图 4 .型腔布局图2.4.3型腔的结构由于该模具为一模两腔，考虑到该塑件的表面形状大部分为简单的平面状，且塑件厚度比较浅，所对应的型腔结构也比较简单，型腔深度也比较浅，因此型芯型腔的加工比较简单，无需采用型腔型
14、芯组合嵌入式结构，所以将型腔和型芯分别与定模板和动模板做成整体式，如下图5所示。图 5 .整体式型腔结构图及二维图2.5模架的选择 由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，再根据成型零件尺寸结合标准模架，选用CI-2940-A69-B83-C90(GB/T12556-2006)此种较合适的标准模架，其基本结构如图6所示，模架的各模板尺寸见表2。6图 6.模架结构示意图 单位：mm模板名称模板尺寸模板名称模板尺寸动模座板350X400X25动模板290X400X83垫板53X400X90定模板290X400X69顶针板180X400X20定模座板350X400X25顶针固定板180X400X20表2
15、各模板尺寸2.6模具的选材及热处理要求表3 模具各零部件选材及热处理表142.7注射机型号的选择 注射模是安装在注射机上使用的工艺装备，因此设计注塑模时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大小及型腔数目和排列方式，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、最大和最小模具厚度、推(顶)出形式、推出位置、推出行程、开模距离等进行计算。根据这些参数选择一台和模具相匹配的注射机，倘若用户已提供了注射机的型号和规格，设计人员必须对这些参数进行校核，倘若不能满足要求，则必须自己调整或与用户取
16、得商量再进行调整。2.7.1对塑件体积、质量的计算 对于该设计，用户提供了塑件的图样及尺寸，使用三维软件画出三维实体图，软件能自动计算出所画图形体积，取其密度平均值1.05g/cm3塑件体积 V1 18.47cm3塑件质量 m1 =1.0518.4719.39g2.7.2浇注系统凝料体积的初步计算 可按塑件体积的0.6倍计算，由于该模具采用一模两腔，所以浇注系统凝料体积为： V2= 2V10.6218.470.6 22.16cm32.7.3该模具一次注射所需塑料 体积 V0 = 2V1+V2 = 218.47+22.16 59.1cm3 质量 m0 = = 1.0559.1 62g2.7.4注
17、射机型号的选定近年来我国引进注射机型号很多，国内注射机生产厂的新机型也日益增多。掌握使用设备的技术参数是注塑模设计和生产所必需的技术准备。在设计模具时，最好查阅注射机生产厂家提供的注射机使用说明上标明的技术参数。根据以上计算一次注射量的分析以及考虑到塑件品种、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，由以上数据计算数据知，该模具一次注塑所需59.1cm3塑料，该模具的整体尺寸为400x350x292mm(LxHx厚度)参考设计手册初步选定型号为XSZY-250型卧式螺杆注射机的主要技术参数，见下表：6 XSZY-250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
18、大注射量/cm2502注射压力/MPa1303塑化能力（g/s）64拉杆间距448*3705锁模力/kN18006动、定模固定板尺寸/（mmmm）598*5205最大模具厚度/mm3506最小模具厚度/mm2007最大开模行程/mm5008喷嘴前端球面半径/mm159喷嘴孔直径/mm310顶出杆根数52.8注射机有关工艺参数的校核2.8.1型腔数量的校核（1）由注射机料筒塑化速率校核型腔数量 上式右边=62=n，符合要求。式中 K注射机最大注射量的利用系数，一般取0.8； M注射机的额定塑化量（g/s），该注射机用户提供为6g/s； t成型周期，因塑件小，壁厚不大，取30s进行校核； m1单个
19、塑件的质量（g），取m1=19.39g 浇注系统塑料质量（g），取m2=22.16x1.0523.3g 。（2）由注射机的最大注射量校核型腔数量 上式右边=92=n，符合要求。式中 注射机允许的最大注射量（g/cm3），该注射机为250g。其他符号意义与取值同前。（3）由注射机的额定锁模力校核型腔数量当高压的塑料熔体充满模具型腔时，会产生时模具分型面胀开的力。为了夹紧模具，保证注射过程顺利进行，注射机合模机构必须有足够的锁模力，锁模力必须大于胀开力。用公式表示为： F=p(nA+B)Fp式中， F 塑料熔体在分型面的胀开力，N； P 型腔压力，一般为注射压力的80%左右； n型腔数量； A单个
20、塑件在模具分型面上的投影面积，mm2；由CAD可以计算出A=4506.7 B浇注系统在模具分型面上的投影面积，mm2；由CAD可以计算出B=1063.2 Fp注射机的额定锁模力，N。式中左边=130*0.8（2*4506.7+1063.2）=1047.97KN1800KN 符合要求。2.8.2注射机的工艺参数的校核（1）注射量校核注射量以容积表示 最大注射容积为 0.85250=212.5 cm3式中 -模具型腔和流道的最大容积（cm3）； V -指定型号与规格的注射机注射量容积（cm3），该注射机为250cm3； -注射系数，取0.750.85，该处取0.85。每次注射的实际注射量容积应满足
21、，而59.1cm3, 0.85250=212.5 cm3 , 故符合要求。（2）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Pmax=130,应该大于注射成型所需用的注射压力,即 式中 安全系数，常取1.251.4。实际生产中，该塑件成型时所需注射压力为5060。代值计算符合要求。2.8.3 安装尺寸的校核参考我国塑料注塑模具模架国家标准，在2006年发布的塑料注塑模模架技术条件(GB/T12556-2006)和塑料注塑模架(GB/T12555-2006) ，前者适用于模板尺寸小于560mm900mm的模架；后者适用于模板尺寸为630mm630mm至1250m1250mm的模架
22、。本模具采用的型号为CI-2940-A69-B83-C90(GB/T12556-2006)的标准模架，模具的外形尺寸为400mm350mm，模具闭合高度H=292mm. 查资料知XSZY-250型注射机拉杆空间尺寸为448mm370mm,即动、定模模板最大安装尺寸为448mm370mm，允许模具的最小厚度Hmin=200mm,最大厚度Hmax=350mm，模具最大厚度和最小厚度是指注射机移动模板闭合后达到规定锁模力时，移动模板与固定模板之间所达到的最大和最小距离，这两者之差就是调模机构的调模行程，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，由附件总装图测量知该模具闭合高度度H=292
23、mm满足HminHHmax的安装条件，故该模具满足XSZY-250型螺杆式注射机的安装要求。模具的外形尺寸400mm350mm明显在注塑机拉杆空间尺寸448mm370mm的范围内，故符合安装要求。132.8.4 开合模行程和推出机构的校核（1）开合模行程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，XSZY-250型螺杆式注射机的最大开模行程与模厚有关，校核关系为 L=S+Hmax式中L注射机动模板的开模行程（mm）,在该注塑机中其值为500mm, S移动模板行程（mm）,取55mmHmax模具最大厚度（mm）,其值为Hmax=29
24、2mm（附件总装图测量所得），上式右边292+55=347mm500mm，符合要求。（2）推出机构校核该注射机推出行程为60mm,大于H1=45mm（测量总装图得出）,符合要求。以上分析证明：XSZY-250型螺杆式注射机能满足要求，故可以采用。13第三章 分型面的设计3.1分型面的选择原则模具上用以取出塑件和浇注系统凝料的可分离的接触表面成为分型面。分型面是决定模具结构形式的重要因素，并且直接影响着塑料熔体的流动、充填性能及塑件的脱模。分型面的选择受到塑件的形状、壁厚、尺寸精度，及塑件在模具内的成型位置、脱模方法、浇口的形式及位置、模具类型、模具排气、模具制造及其成型设备结构因素的影响。本次
25、设计，分型面的选择考虑七个方面：（1）分型面应设置在塑件外形最大轮廓处，便于脱模，否则塑件无法取出。（2） 考虑塑件的外观，使得分型面产生的飞边易于清除且不影响塑件的外观。（3） 分型面的选择应保证塑件的尺寸精度要求。（4） 有利于防止溢料，考虑飞边在塑件上的位置。（5） 分型面选择应考虑排气效果，所以应尽量设置在塑件熔体充满的末端处，这样分型面就可以有效排除型腔内积聚的空气。（6） 考虑脱模斜度对塑件尺寸的影响。（7） 使成型零件便于加工。73.2分型面的确定在前面章节塑件成型分析中得知塑件脱模斜度为1，对于拔模斜度小或塑件精度要求较高时，为了便于脱模，可将分型面选在塑件中间的部位，但此塑件
26、外形有分型的痕迹。分型面选择与开模方向垂直，且是设置在塑件产品最大轮廓处的方型平面，塑件产品比较容易取出，如图7 所示。此处分模，塑件产品脱模行程最小，脱模力减小，使得塑件容易顺利脱模；而且分型面设置在此处，使得整个塑件的排气间隙增加，容易排出型腔内的气体，避免成型不饱满等缺陷；而且分型面处产生的飞边在塑件的侧面处，不易察觉、不影响美观，容易去除且使得塑件外观无缺陷，整个塑件成型精度比较高，模具结构也比较简单。图7 分型面示意图第四章 浇注系统的设计浇注系统：从注塑机的喷嘴进入模具开始，到型腔入口之间的流道。多模腔模具的浇注系统一般由主流道、分流道以及浇口和冷料穴等组成。4.1主流道设计4.1
27、.1浇口套设计注塑机的喷嘴与分流道之间的供塑料熔体流动的通道称为主流道，它的形状和尺寸对熔体的流动以及注射的时间有着很大的影响。主流道通常被设计在浇口套中。在形状上，主流道的设计通常采用圆锥形。锥度在23。内壁粗糙度在Ra0.63m。144.1.2定位圈和浇口套的固定形式本次设计的浇口套固定形式如下：将定位圈和浇口套分别安装在定模座板和定模板上。通过使用两个M6和M5螺丝将定位圈和浇口套固定起来，具体如图8所示：图8 浇口套与定位环4.2分流道的设计4.2.1分流道的布局分流道的横截面的形状有多种：圆形、六边形、梯形和圆角梯形等。在各种截面中，圆形截面是使用最为广泛的，本设计就采用了半圆型截面
28、这样的分流道，使用效率高，在分流道中，在流过塑料熔体的流量相同的情况下，其分流道内部的表面积是最小的，可以减小在注射过程中的散热面积，因而减了少压力的损失。对应的缺点就是加工难度较大。不能使用加工中心端面铣刀铣削，通常会采用电火花加工。考虑到模具型腔的分布情况，为使注射压力在各个型腔较为相近，保持相同的注射压力，其具体的布局如图9所示：图9 分流道4.2.2分流道的形状分流道的形状选定为半圆形，加工在动模板上。直径为8.8mm，在ABS塑料的设计推荐用的直径范围之内1.59.5mm之内。具体如下图10所示：图10 分流道截面示意图4.3浇口的设计连接分流道和型腔之间的通道称为浇口。它的位置、尺
29、寸和形状对产品塑件的成型的影响比较大。它的设计包括了形状和尺寸的确定还有位置的选择。本次设计中为了提高生产效率采用了一模二腔的结构设计，又因为材料的特性，经过各种分析比较，有如下以下优点: （1）由于冷却的时间短，进而缩短产品成型的周期，提高了相应生产效率。 （2）在不影响塑件外观的情况下容易去除浇注系统凝料。 （3）因为浇口在分型面上而且形状简单因此容易加工，还可以随时调整尺寸， 使各型腔浇注平衡。应该注意的问题：(1) 压力的损失大，可以缩短浇口的长度或者用较大的注射压力去注射。(2) 容易形成熔接痕、缩孔和气泡等缺陷，在设计的时候需要考虑浇口位置的选择和排气措施。4.3.1 浇口的尺寸设
30、计浇口时，厚度应尽量小h=0.20.8mm（不能大于塑件壁厚的1/2），长度L=0.71.5mm，宽度需要根据具体的情况去确定，但是浇口的总截面积不能大于主流道的截面积。图11 塑件及浇注系统凝料示意图第五章 模具成型零部件的设计在模具中，成型零部件是决定产品塑件的几何形状与尺寸的零部件，包括凸模、凹模、凸凹模、成型杆、成型环和型芯以及镶块等。5.1型腔的结构设计由于该模具为一模两腔，考虑到该塑件的表面形状大部分为简单的平面状，且塑件厚度比较浅，所对应的型腔结构也比较简单，型腔深度也比较浅，因此型腔的加工比较简单，无需采用型腔组合嵌入式结构，所以将型腔与定模板做成整体式。如下图12所示。12图
31、12.凹模（型腔）整体式示意图 5.2型芯的结构设计由于该模具为一模两腔，考虑到该塑件的表面形状大部分为简单的平面状，且塑件厚度比较浅，所对应的型腔结构也比较简单，型腔深度也比较浅，因此型芯的加工比较简单，无需采用型芯组合嵌入式结构，所以将型芯和动模板做成整体式。如下图13所示。12图13.凸模（型芯）整体式示意图5.3成型零部件的工作尺寸的计算5.3.1型腔的工作尺寸的计算 （公式6.5）式中 模具成型零件在常温下的实际尺寸； 塑件的计算收缩率，由查阅ABS塑件的收缩率经验曲线可知，此塑件的平均收缩率为0.6%； 塑件在常温下的实际尺寸； 修正系数，由于实际应用中影响模具磨损的因素复杂多变，
32、一般不考虑此处修正，所以X取0； z 此塑件选用IT7级，参考表4。模具成形零件的制造公差，它直接影响塑件的尺寸公差，成形零件的精度高，则塑件的精度也高。模具设计时，成形零件的制造公差z 可选为塑件公差的1/3-1/14，或选IT7级左右公差精度，表面粗糙度Ra为0.8-0.4um。12表4. 模具成形零件制造公差值类型塑件尺寸计算公式 制造公差计算结果型腔长度尺寸124.730.24IT7125.480.02型腔宽度尺寸660.16 IT7 66.40.015型腔深度尺寸20.16 IT72.0120.015.3.2型芯工作尺寸的计算型芯的工作尺寸的计算同型腔一样，如下：类型塑件尺寸计算公式
33、 制造公差计算结果型芯长度尺寸124.730.24IT7125.480.02型芯宽度尺寸660.16 IT7 66.40.015型芯深度尺寸20.12 IT72.0120.01第六章 合模导向机构的设计当采用标准模架时，因模架本身带有导向装置，一般情况下，设计人员只要按模架规格选用即可。若需采用精密导向定位装置时，则需设计人员根据模具结构进行具体设计。6.1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位，其中心至模具边缘应有足够的距离，以保证模具的强度，防止压入导柱和导套后变形。（2）该模具采用4根导柱，为不使在装配和维修时出错，在均匀分布的基础上把其中一根导柱偏
34、移2mm。（3）该模具导柱安装在动模板上，后面有垫块支撑，导套安装在定模板上，后面有定模座板支撑。（4）为了保证分型面很好的接触，导柱和导套在分型面处应制有承屑槽，即可削去一个面或在导套的孔口倒角，该模具采用后者。（5）在合模时，应保证导向零件先接触，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，可保证同轴度要求。6.2导柱设计（1）该模具采用带头导柱，加油槽，如图14所示。（2）为使导柱能顺利地进入导向孔，导柱的端部常做成圆锥形或球形先导部分。（3）导柱的直径应根据模具尺寸来确定，应保证具有足够的抗弯强度（该模具导柱参照所选模架可知为20和30）。（4）导柱的安装形式，导柱固
35、定部分与模板按H7/k6的过渡配合，导柱滑动部分按H7/g7或H8/g7的间隙配合。（5）导柱工作的部分的表面粗糙度为Ra0.4。（6）导柱应具有坚硬耐磨的表面、坚韧而不易折断的内芯。多采用低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，此处采用40Cr。图14.导柱示意图6.3导套的设计导套与安装在另一半模上的导柱相配合，用以确定动、定模的相对位置，保证模具运动导向精密的圆套形零件。导套常用的结构有两种形式：直导套（GB/T4169.21984）、带头导套（GB/T4169.3 1984）。12（1）结
36、构形式分别采用带头导套（T型），如图15所示。（2）导套的端面应倒圆角，导套孔最好做成通孔，有利于排出孔内剩余空气。（3）导套孔的滑动部分按H8/g7或H7/g7的间隙配合，表面粗糙度为0.4。导套外径与模板一端采用H7/k6的过渡配合。（4）导套材料可用淬火钢或含油铜（青铜合金）等耐磨材料制成，该模具中采用含油铜。13图15.导套示意图第七章 脱模顶出机构的设计推出机构的组成：第一部分是直接作用在塑件上将塑件推出的零件；第二部分是用来固定推出零件的零件，有推杆固定板、推板等；第三部分是用作推出零件推出动作的导向及合模时推回零件复位的零件。推出机构应使塑件脱模时不发生变形或损伤塑件的外观；推力
37、的分布依脱模阻力的大小合理安排；推出机构的结构力求简单，动作可靠，合模时要正确复位。推模力的计算要将塑件从模腔中推出必须克服推出所遇到的阻力，因此塑件脱模时必须有一个足够大的脱模力，脱模力可用下式计算： 式中 A塑件包裹型芯的面积，在UG中可以计算得出A=4703.5mm2 塑件对钢的摩擦系数，约为0.20.5，去0.35 拔模斜度，本塑件没有拔模斜度，1。 塑件对型芯单位面积的包紧力，一般情况下，模内冷却的塑件取0.81071.2107，此塑件取1.0107。 上式中Ft=596.7N，而该注塑机的顶出力为2000N，因此符要求。由于塑件的材料工艺性能好，而且塑件不易变形，所以采用推杆推出机
38、构即可。塑件在模腔中成形后，便可以从模具中取下，但在塑件取下以前，模具必须完成一个将塑件从模腔中推出的动作，模具上完成这一动作机构称为脱模推出机构。11本次设计采用圆柱型顶杆，为了使顶杆能较好的将塑件推出，而且又要有成型面的要求，所以需要有一定的形状和较大的截面积，还要对顶杆进行精加工。本次设计采用12跟顶针顶出塑件，其结构和位置如下图16所示。 图16. 顶针推出结构示意图第八章 冷却系统的设计8.1 冷却回路的尺寸确定冷却回路的设计应做到回路系统内流动的介质能充分吸收成形塑件所传导的热量,使模具成形表面的温度稳定地保持在所需的温度范围内,并且要做到使冷却介质在回路系统内流动畅通,无滞留部位
39、.8.2冷却回路所需的总面积计算冷却回路所需总表面积可按下式计算 ： 式中 -冷却回路总表面积， -单位时间内注入模具中塑料的质量， -单位质量塑料在模具内释放的热量，值可查表； -冷却水的表面传热系数， -模具成形表面的温度，; - 冷却水的平均温度， 。 ABS成形时放出的热量 =冷却水的表面传热系数可用下式计算 式（4.6） 式中 -冷却水的表面传热系数，; -冷却水在该温度下的密度， -冷却水的流速，; -冷却水孔直径, -与冷却水温度有关的物理系数， 值查表。平均水温/5101520253035404556值6.166.607.067.507.958.408.849.289.6610
40、.058.3 冷却回路的总长度的计算冷却回路总长度可用下式计算： 式中 -冷却回路总长度，; -冷却回路总表面积，; -冷却水孔直径，。确定冷却水孔的直径时应注意，无论多大的模具，水孔的直径不能大于14mm，否则冷却水难以成为湍流状态，以致降低热交换效率。一般水孔的直径可根据塑件的平均壁厚来确定。平均壁厚为4mm时，水孔直径可取8mm。8.4冷却水体积流量的计算塑料树脂传给模具的热量与自然对流散发到空气中的模具热量、辐射散发到空气中的模具热量及模具传给注射机热量的差值，即为用冷却水扩散的模具热量。假如塑料树脂在模内释放的热量全部由冷却水传导的话，即忽略其他传热因素，那么模具所需的冷却水体积流量
41、则可用下式计算 14 式（4.8） 式中 -冷却水体积流量，; -单位时间注射入模具内的树脂质量，; -单位质量树脂在模具内释放的热量，; -冷却水比热容，; -冷却水的密度， -冷却水出口处温度， -冷却水入口处温度， 。8.5冷却水管的结构设计冷却水管分布在型腔和型芯上，直径是8mm。定模板和动模板上分别开有冷却水道，每个塑件上下各有两道冷却水道，实现了最大冷却效果，如下图17所示；图17 冷却水管的设计图第九章 模具的工作过程原理 模具完成一次注塑塑件产品主要有以下流程：（1）对塑料ABS：对其色泽、粒度及杂质检验，并进行适当的干燥；（2）清理模具型芯、型腔，并喷上脱模剂，将模具装上注塑机并合模锁紧模具，对注塑机和模具进行预热，预热温度设定为80-85，预热时间2-3小时；（3）将ABS塑料粒倒入注塑机，对塑料进行预塑化，对注塑机设置以下参数：螺杆转速（r/min）：30 料筒温度（）后段：150170 中段：165180 前段：180200 喷嘴温度（）170180 模具温度（）：5080 注射压力（Mpa）：60100保压压力（Mpa）：60100成型时间（s）：注射2090；保压05；冷却时间20120；成型周期：50100（4）开始注射，注射过程包括充模、保压、放气、固化成型、脱模等；（5