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西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(論文)中期報告
題目： 手表盒盒底注塑模具設(shè)計
系 別: 機電信息系
專 業(yè): 機械設(shè)計制造及其自動化
班 級： B070203
姓 名： 姚卜文
學(xué) 號： B07020325
導(dǎo) 師： 黃洪生
2011年03月21日
畢業(yè)設(shè)計（論文）中期報告
1．設(shè)計（論文）進展?fàn)顩r
一．英文文獻翻譯的完成
二．對塑料所用材料進行選擇，選用ABS工程塑料然后對塑件分形成型進行工藝分析，接下來進行有關(guān)工藝計算，如材料收縮率、脫模斜度、塑料件的尺寸精度等。根據(jù)計算結(jié)果確定模具類型并設(shè)計模具的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
三．根據(jù)塑件質(zhì)量大小選擇注塑機類型，對注塑機的主要工藝參數(shù)、安裝尺寸、開模行程和頂出裝置進行校核。
四．澆口類型為潛伏式澆口;
五．模具的型腔數(shù)為一模兩腔左右布置。
六．設(shè)計、側(cè)向分型和抽芯機構(gòu)、采用斜頂桿。
七．推出脫模機構(gòu)設(shè)計、采用頂桿推出機構(gòu)分布為十二個。
八．繪制出裝配草圖
3．存在問題及解決措施
模具設(shè)計中涉及到的問題有四個澆口系統(tǒng),抽芯機構(gòu),頂出機構(gòu)和冷卻系統(tǒng)。
1、 澆注系統(tǒng)：直澆口、側(cè)澆口和潛伏式澆口三種。
2、 抽芯機構(gòu)：斜導(dǎo)柱側(cè)滑塊機構(gòu)、彎銷機構(gòu)和側(cè)滑塊機構(gòu)，其中這三種方案里面可分為兩種，一種是四個側(cè)滑塊四個型芯，另一種是兩個側(cè)滑塊四個型芯共六種。
3、 頂出機構(gòu)：頂桿頂出、頂塊頂出、頂桿加頂塊頂出三種。
4、 冷卻系統(tǒng)：內(nèi)冷卻、外冷卻、內(nèi)外混合冷卻三種。
方案一：直澆口+ 斜導(dǎo)柱側(cè)滑塊機構(gòu) (四個側(cè)滑塊四個型芯)+頂桿頂出+內(nèi)冷卻。
方案二：潛伏式澆口 +彎銷機構(gòu)(兩個側(cè)滑塊四個型芯)+頂塊加頂塊頂出+內(nèi)外混合冷卻。
方案三：側(cè)澆口+斜導(dǎo)柱側(cè)滑塊機構(gòu)(兩個側(cè)滑塊四個型芯)+頂桿頂出+外冷卻。
方案一的優(yōu)點：體積小，結(jié)構(gòu)簡單，澆口道短；缺點：會在零件外觀上留下較大痕跡，在設(shè)計斜導(dǎo)柱時需要斜導(dǎo)柱有一定的剛度，零件上的四個方孔的位置度誤差較大，成本較高。
方案二的優(yōu)點：表面無澆注痕跡，容易去除澆道凝料，結(jié)構(gòu)簡單，便于制造和裝配，四個方孔的位置精度高；缺點：澆口道較長，成本較高。
方案三的優(yōu)點：體積小，結(jié)構(gòu)簡單便于制造和裝配，四個方孔的位置精度高，不會在零件表面留下較大的痕跡；缺點：在設(shè)計導(dǎo)柱時需要斜導(dǎo)柱有一定的剛度，頂出材料要求高。
對以上三種方案的優(yōu)缺點進行比較，經(jīng)分析方案三最佳。
4.后期工作安排（按周次填寫）
進度安排：
（1）繪制模具的完整總裝配圖和零件的仿真加工 3周
（2）編寫說明書 2周
（3）打印并交主審教師審閱 1周
5 指導(dǎo)教師意見（對課題的深度、廣度及工作量的意見）
指導(dǎo)教師： 年 月 日
6 所在系審查意見：
系主管領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日
注：1. 正文：宋體小四號字，行距22磅。
2. 中期報告由各系集中歸檔保存。
畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書
系別專班級姓名學(xué)號
1.畢業(yè)設(shè)計（論文）題目： 手表盒盒底塑料注射模具設(shè)計
2.題目背景和意義：在現(xiàn)代生產(chǎn)中，模具是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的重要工藝裝備，它以其特定的形狀通過一定的方式使原材料成型。由于模具成型具有優(yōu)質(zhì)，高產(chǎn)，省料和低成本等特點，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于汽車，航空航天，儀器儀表，家電，機械制造，石化，輕工日用品等工業(yè)部門。美國是世界上超級經(jīng)濟大國，也是世界模具工業(yè)的領(lǐng)先國家，日本經(jīng)濟之所以能飛速發(fā)展，并在國際市場上占有一定優(yōu)勢，模具工業(yè)的迅猛發(fā)展是重要原因之一。
塑料模具是現(xiàn)代塑料工業(yè)生產(chǎn)中最重要的工藝裝備，塑模工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)之一。用塑模成型零件的主要優(yōu)點是制造簡便，材料利用率高，產(chǎn)品的尺寸規(guī)格一致，特別是對大批量生產(chǎn)的機電產(chǎn)品，更能獲得價廉物美的經(jīng)濟效果。
3.設(shè)計(論文)的主要內(nèi)容（理工科含技術(shù)指標(biāo)）：①塑件分析； ②初步擬訂結(jié)構(gòu)方案； ③選擇設(shè)備、校核有關(guān)工藝參數(shù)； ④方案論證,結(jié)構(gòu)設(shè)計，強度計算；⑤繪制模具裝配圖及零件圖； ⑥應(yīng)用Pro/E做出制件圖并進行分析。
4.設(shè)計的基本要求及進度安排（含起始時間、設(shè)計地點）：
(1)基本要求：
a.繪圖要求（用AutoCAD和Pro/E軟件）
A 測繪塑料零件圖 （二維及三維圖）
B模具動模、定模、鑲塊等主要零件圖及模具總裝配圖 （二維）
（2）編寫說明書，具體內(nèi)容如下：（編寫格式和裝訂要求按教務(wù)處統(tǒng)一規(guī)定）
a.分析塑料件的材料、形狀、結(jié)構(gòu)對注塑成型的影響；
b.分析所采用模具結(jié)構(gòu)方案，著重分析難點（斜導(dǎo)柱、哈佛模、點澆口等）；
c.分析所有分型面，選出最佳分型面并敘述該模具的開，合模動作過程；
d.確定哪些面有脫模斜度 ，確定各種配合的形式并說明理由；
e.分析澆口位置、澆口形式及所采用的理由并說明所有推頂裝置設(shè)置的位置及其理由；
f.對該設(shè)計方案各部分應(yīng)作環(huán)保、經(jīng)濟技術(shù)分析；
g.對所選注射機進行校核；
（3）計算下列尺寸
a.有關(guān)成型零件工作尺寸的計算 、斜導(dǎo)柱長度及抽拔力的計算；
b.成型型腔壁厚、動模墊板厚度校核計算及冷卻水道面積計算； （4）對設(shè)計中典型零件編制工藝規(guī)程卡片（至少2個零件）；
（5）外文資料翻譯 1000－2000字符
（6）生產(chǎn)批量：20萬件；
(7) 進度安排：
a.查閱資料 及翻譯 3周
b.零件分析并繪圖 3周
c.方案選擇與確定 3周
d.繪制零件圖與裝配圖（二維和三維） 3周
e.編寫論文 2周
f.打印并交主審教師審閱 1周
5.畢業(yè)設(shè)計（論文）的工作量要求：
① 實驗（時數(shù)）*或?qū)嵙?xí)（天數(shù)）： 2周
② 圖紙（幅面和張數(shù)）*： 折合0號圖紙3張
③參考文獻篇數(shù)： 10篇
指導(dǎo)教師簽名： 2010年11月15日
學(xué)生簽名： 年 月 日
系主任審批： 年 月 日
說明：1本表一式二份，一份由各系集中歸檔保存，一份學(xué)生留存。
2 帶*項可根據(jù)學(xué)科特點選填。
西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告
題目：手表盒盒底塑料注射模具設(shè)計
系 別 機電信息系
專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化
班 級 B070203
姓 名 姚卜文
學(xué) 號 B07020325
導(dǎo) 師 黃洪生
2010年 11月 28日
一、 畢業(yè)設(shè)計（論文）綜述（題目背景、研究意義及國內(nèi)外相關(guān)研究情況）
1.1塑料注射模具設(shè)計背景、研究意義
目前塑料成型已是工業(yè)生產(chǎn)的主要方法之一，塑料模具是塑料成型的關(guān)鍵工裝之一。通過典型零件的模具設(shè)計大大提高工程設(shè)計能力。生活中越來越多的產(chǎn)品特別是各種塑料制品及大型覆蓋件等產(chǎn)品形狀結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，單使用圖紙已很難正輔助設(shè)計文件描述的手段，同時要求模具制造者必須充分掌握產(chǎn)品的各種資料，包括產(chǎn)品的形狀、尺寸、原料的特性、精度要求、特殊表面效果等。有些產(chǎn)品還需客戶提供實物或模型。當(dāng)前，我國工業(yè)生產(chǎn)的特點是產(chǎn)品品種多，更新?lián)Q代快，市場競爭激烈。在這種情況下，用戶對模具制造的要求是制件質(zhì)量好，交貨期越短越好，模具精度越高越好，模具價格越低越好，由此，現(xiàn)代塑料模具的制造應(yīng)與當(dāng)前經(jīng)濟發(fā)展的形勢及以上要求相適應(yīng)。工業(yè)經(jīng)濟的飛速發(fā)展也推動了模具工業(yè)的發(fā)展。特別是汽車輕量化、環(huán)保化發(fā)展的需求，要求越來越多的塑料類產(chǎn)品應(yīng)用到汽車上?，F(xiàn)在汽車行業(yè)的激烈競爭，已大大加快了各種新車型的推出，而更換最頻繁的就是汽車內(nèi)飾件、外飾件。汽車上的內(nèi)飾件、外飾件則主要是靠塑料類模具來生產(chǎn)的。
1.2我國塑料模具發(fā)展
80年代以來，在國家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國家經(jīng)濟政策的支持和引導(dǎo)下，我國模具工業(yè)發(fā)展迅速，年均增速均為13%，在未來的模具市場中，塑料管件在模具總量中的比例還將逐步提高。
???經(jīng)過半個世紀(jì)的發(fā)展，模具水平有了較大提高。在塑料管件模具方面已能生產(chǎn)19萬噸，上規(guī)模，高水平的企業(yè)越來越多！由于他的抗腐蝕、廉價等優(yōu)秀品質(zhì)，被應(yīng)用于我國現(xiàn)代化建設(shè)的各個領(lǐng)域。精密塑料模具方面，已能生產(chǎn)醫(yī)療塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。所生產(chǎn)的這類塑件的尺寸精度、同軸度、跳動等要求都達到了國外同類產(chǎn)品的水平。還能生產(chǎn)厚度僅為0.08mm的一模兩腔的航空杯模具和難度較高的塑料門窗擠出模等等。注塑模型腔制造精度可達0.02mm～0.05mm，表面粗糙度Ra=0.2μm，模具質(zhì)量、壽命明顯提高了，非淬火鋼模壽命可達10～30萬次，淬火鋼模達50～1000萬次，交貨期較以前縮短，但和國外相比仍有較大差距。
???成型工藝方面，多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽芯脫模機構(gòu)的創(chuàng)新方面也取得較大進展。氣體輔助注射成型技術(shù)的使用更趨成熟，如青島海信模具有限公司、采用內(nèi)熱式或外熱式熱流道裝置，少數(shù)單位采用具有世界先進水平的高難度針閥式熱流道模具。但總體上熱流道的采用率達不到10%，與國外的50%～80%相比，差距較大。
????在制造技術(shù)方面，CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用水平上了一個新臺階，陸續(xù)引進了相當(dāng)數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng)，如美國EDS的UGⅡ、美國Parametric Technology公司的Pro/Emgineer軟件等等。這些系統(tǒng)和軟件的引進，實現(xiàn)了CAD/CAM的集成，并能支持CAE技術(shù)對成型過程，取得了一定的技術(shù)經(jīng)濟效益，促進和推動了我國模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展。
1.3國外塑料模具發(fā)展
我國模具生產(chǎn)廠中多數(shù)是自產(chǎn)自配的工模具車間（分廠），自產(chǎn)自配比例高達60%左右，而國外模具超過70%屬商品模具。專業(yè)模具廠大多是“大而全”、“小而全”的組織形式，而國外大多是“小而?！?、“小而精”。國內(nèi)大型、精密、復(fù)雜、長壽命的模具占總量比例不足30%，而國外在50%以上。2004年，我國模具進出口之比為3.7﹕1，進出口相抵后的凈進口額達13.2億美元，為世界模具凈進口量最大的國家。
注塑成型是最大量生產(chǎn)塑料制品的一種成型方法，二十多年來，國外的注塑模CAD技術(shù)發(fā)展相當(dāng)迅速。70年代已開始應(yīng)用計算機對熔融塑料在圓形、管形和長方形型腔內(nèi)的流動情況進行分析。80年代初，人們成功采用有限元法分析三維型腔的流動過程，使設(shè)計人員可以依據(jù)理論分析并結(jié)合自身的經(jīng)驗，在模具制造前對設(shè)計方案進行評價和修改，以減少試模時間，提高模具質(zhì)量。近十多年來，注塑模CAD技術(shù)在不斷進行理論和試驗研究的同時，十分注意向?qū)嵱没A段發(fā)展，一些商品軟件逐步推出，并在推廣和實際應(yīng)用中不斷改進。
二、 本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施
2.1課題研究的主要內(nèi)容
2.1.1主要內(nèi)容：
該零件外形如圖
確和詳盡地表達產(chǎn)品的形狀和結(jié)構(gòu)，這就要求模具設(shè)計制造者必須使用計算機
該零件為顯示器支架套，材料為ABS
2.1.2材料分析：
ABS工程塑料具有優(yōu)良的綜合性能，有極好的沖擊強度、尺寸穩(wěn)定性好、電性能、耐磨性、抗化學(xué)藥品性、染色性，成型加工和機械加工較好。ABS樹脂耐水、無機鹽、堿和酸類，不溶于大部分醇類和烴類溶劑，而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烴中。 ABS工程塑料的缺點：熱變形溫度較低，可燃，耐候性較差。 用途：適于制作一般機械零件,減磨耐磨零件,傳動零件和電訊零件。
2.1.3本課題研究重點及難點：
設(shè)計注塑模具時，既要考慮良好的塑料成型，冷卻等問題，又要考慮模具的制造、裝配、加工等方面。設(shè)計主要內(nèi)容有以下幾個方面：
（1）型腔布置。根據(jù)塑件的幾何結(jié)構(gòu)特點、尺寸精度要求、批量大小、模具制造難易、模具成本等確定型腔數(shù)量及其排列方式。
（2）確定分型面。分型面的位置要有利于模具加工，排氣、脫模及成型操作，塑料制件的表面質(zhì)量等。
（3）確定澆注系統(tǒng)（主澆道、分澆道及澆口的形狀、位置、大小）和排氣系統(tǒng)（排氣的方法、排氣槽位置、大小）。
（4）選擇頂出方式（頂桿、頂管、推板、組合式頂出），決定側(cè)凹處理方法、抽芯方式。
（5）決定冷卻、加熱方式及加熱冷卻溝槽的形狀、位置、加熱元件的安裝部位。
（6）根據(jù)模具材料、強度計算或者經(jīng)驗數(shù)據(jù)，確定模具零件厚度及外形尺寸，外形結(jié)構(gòu)及所有連接、定位、導(dǎo)向件位置。
（7）確定主要成型零件，結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形式。
（8）考慮模具各部分的強度，計算成型零件工作尺寸。
2.1.4實施方案設(shè)計：
【一】澆口的設(shè)計：
方案一：直澆口，又叫中心澆口。一般處于塑件中心。
優(yōu)點：（1）熔體從噴嘴直接通過澆口進入型腔，流程最短，進料速度快，成型效率好。
（2）直澆口的截面一般較大，壓力與熱量損失都較小，保壓補縮作用強。 模具結(jié)構(gòu)簡單，易于制造，成本較低。
缺點：（1）直澆口的截面積大，澆口去除困難，切除澆口后痕跡明顯，影響制品美觀。
（2）澆口部位熔體多，熱量集中，冷卻后內(nèi)應(yīng)力大，易產(chǎn)生氣孔及縮孔等缺陷。
（3）對于扁平、薄壁塑件的成型，直澆口易產(chǎn)生翹曲變形。
方案二：側(cè)澆口，又叫邊緣澆口。一般開設(shè)在分型面上，塑料熔體從型腔的側(cè)面沖模，其截面形狀多為矩形狹縫，也可為半圓形。調(diào)整其截面的厚度和寬度，可以調(diào)節(jié)熔體充模時的剪切速率及澆口的封閉時間。
優(yōu)點：（1）加工容易，修整方便。
（2）可以根據(jù)制品的形狀靈活的選擇澆口位置。
（3）對各種成型的適應(yīng)性較強。
缺點：（1）澆口痕跡較大。
（2）會形成熔接痕，縮孔，氣孔等塑件缺陷。
（3）注射壓力損失大。
（4）對深型腔塑件的排氣不便。
方案三：點澆口，又叫橄欖形澆口，是一種截面尺寸特別小的圓形截面澆口。
優(yōu)點：（1）點澆口的位置選擇可根據(jù)工藝要求而定，對制品外觀質(zhì)量影響較小。
（2）熔體通過截面積很小的澆口時流速增高，摩擦加劇，熔體溫度升高，流動性增加，這樣能獲得外形清晰、表面光澤的塑件。
（3）由于澆口截面積小，開模時澆口可自動拉斷，有利于自動化操作。
（4）由于澆口在拉斷時用力較小，因此，制品在澆口處的殘余應(yīng)力較小。
（5）澆口處熔體凝固較快，可減少模內(nèi)剩余應(yīng)力，又利于制品脫模。
缺點：（1）壓力損失大，對塑件的成型不利，也要求提供較大的注射壓力。
（2）模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般要采用三板式模具（雙分型面模具）。
（3）對于大型塑件，采用一個點澆口易產(chǎn)生翹曲變形，可采用多個澆口同時送料。
綜合考慮對制品外觀，成型質(zhì)量，成型難易程度的考慮澆口使用方案三，使用點澆口
【二】分型面的選擇
選擇分型面位置的基本原則是應(yīng)將分型面開設(shè)在塑件斷面輪廓的最大的部位，以便順利脫模。分型面的選擇應(yīng)滿足動定模分離后，制品盡可能留在動模內(nèi)。根據(jù)上述原則找到該零件的分型面。
【三】內(nèi)抽芯機構(gòu)的設(shè)計
方案一：手動抽芯。利用人力在開模前或脫模后使用手工工具抽出側(cè)向活動型芯。手動抽芯的優(yōu)點是機構(gòu)簡單，制造容易切傳動平穩(wěn)。其缺點是生產(chǎn)效率低，勞動強度大，切受人力限制難易獲得較大的抽拔力。
方案二：機動抽芯。開模時，依靠注射機的開模動力，通過抽芯機構(gòu)改變移動方向，將側(cè)抽芯抽出。機動抽芯抽拔力較大，具有靈活、方便、生產(chǎn)效率搞、容易實現(xiàn)全自動操作，且不需另外添置設(shè)備等優(yōu)點。
方案三：液壓或氣動抽芯。以壓力油或壓縮空氣作為抽芯動力，在模具上配置專門的油缸或氣缸，通過活塞的往復(fù)運動來實現(xiàn)抽芯、分型與復(fù)位動作。其優(yōu)點是可按抽拔力的大小和抽芯距離的長短任意設(shè)計，對側(cè)面具有較長抽拔距的塑件有其獨特的效力和作用，且液壓傳動平穩(wěn)，動力與抽拔力方向一致，工作理想。其缺點是增加了操作工序而且需配置專門的液壓或氣動動力源、控制系統(tǒng)及油缸、汽缸等裝置。
綜合考慮對內(nèi)抽芯抽芯距，所需抽拔力大小，生產(chǎn)成本等考慮，使用方案二機動抽芯。
三、 本課題研究的重點及難點，前期已開展工作
3.1重點及難點：
3.1.1決定塑件的分型面
3.1.2內(nèi)孔的成型方法。
3.1.3根據(jù)塑料件的結(jié)構(gòu)，分析確定澆口位置和注塑方式。
3.1.4注塑機的選擇。
3.2前期已開展工作:
3.2.1學(xué)習(xí)相關(guān)課程。
3.2.2查閱相關(guān)資料及外文文獻。
3.2.3繪制二維、三維零件圖。
3.2.4擬定設(shè)計方案。
四、完成本課題的工作方案及進度計劃（按周次填寫）
4.1查閱資料及翻譯 1-3周
4.2零件分析并繪圖 4-6周
4.3方案選擇與確定 7-9周
4.4繪制零件圖與裝配圖（二維和三維） 10-12周
4.5編寫論文 13-14周
4.6打印并交主審教師審閱 15周
五、已查閱的主要參考文獻：
[1] 徐政坤 塑料成型工藝與模具設(shè)計北京：國防工業(yè)出版社2008
[2] 李秦蕊 塑料模具設(shè)計西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社2006
[3] 陳志剛 塑料模具設(shè)計北京：機械工業(yè)出版社2002
[4] 塑料模具設(shè)計手冊編寫組﹒ 塑料模具設(shè)計手冊模具手冊之二[M]﹒
北京：機械工業(yè)部出版社，1984
指導(dǎo)教師意見（對課題的深度、廣度及工作量的意見）
指導(dǎo)教師： 年 月 日
6所在系審查意見：
系主管領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日
注：1. 正文：宋體小四號字，行距22磅。
2. 開題報告由各系集中歸檔保存。
第 9 頁 共 9 頁
XXXX大學(xué)
本科畢業(yè)設(shè)計(論文)
題目：手表盒盒底注塑模具設(shè)計
系 （部）： 機電信息系
專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化
班 級： 1230203
學(xué) 生： XXXX
學(xué) 號： 123020325
指導(dǎo)教師： XXXX
2011年05月
II
手表盒盒底注塑模具設(shè)計
摘 要
本文主要介紹了手表盒盒底塑料件的注射模設(shè)計，其間要參考大量與塑料成型相關(guān)的資料和翻閱各種模具設(shè)計手冊，并通過計算以確定模具的具體模具制造技術(shù)迅速發(fā)展，已成為現(xiàn)代制造技術(shù)的重要組成部分。如模具的CAD/CAM技術(shù)，模具的激光快速成型技術(shù)，模具的精密成形技術(shù)，模具的超精密加工技術(shù)。根據(jù)成型工藝要求，在原有塑料件的基礎(chǔ)上介紹了其注塑成型模具的結(jié)構(gòu)，闡述了模具設(shè)計要點及工作過程。首先要從塑料生產(chǎn)工藝上對所要設(shè)計的產(chǎn)品進行工藝的分析與計算，然后在分析計算的基礎(chǔ)上并參看相關(guān)的資料確定成型工藝方案，再在此基礎(chǔ)上進入模具總裝配圖的結(jié)構(gòu)設(shè)計。在此基礎(chǔ)上對注塑模具的主要零部件的尺寸進行設(shè)計與計算，期結(jié)構(gòu)及尺寸，通過不斷的計算與修改，并在指導(dǎo)老師的悉心關(guān)懷和耐心指導(dǎo)下進行不間斷的反復(fù)修改，最終獨立完成這次畢業(yè)設(shè)計。其材料為ABS。根據(jù)ABS塑料的工藝特性和產(chǎn)品的使用要求，分析了手表盒盒底的結(jié)構(gòu)特點和成型工藝。本設(shè)計采用CAD技術(shù)進行模具裝配圖及零件圖的繪制。對模具進行了成型零部件、澆注系統(tǒng)、側(cè)向抽芯機構(gòu)、推出脫模機構(gòu)及冷卻系統(tǒng)的設(shè)計分析。最后，完成模具總裝圖設(shè)計及主要零件圖的繪制，從而確保模具結(jié)構(gòu)的可靠性、合理性和實用性。
關(guān)鍵詞：塑料；模具設(shè)計；CAD
The watch box injection mold design
Abstract
This paper mainly introduces this watch box, plastic in the design of injection mould with plastic forming of to reference the material and paging through various related mould design manual, and through the calculation to determine mold concrete die & mould manufacturing technology rapid development of modern manufacturing technology, has become an important component. Such as mould CAD/CAM technology, mould laser rapid prototyping technique, mould precise forming technology, mould ultra-precision processing technology. According to the molding process requirements, on the basis of the original plastic injection molding, it introduces the structure of mould design, expounds the key points and the working process. First production craft from the plastic to design on the product process analysis and calculation, then on the basis of the analysis and calculation and see related material sure molding process scheme, and on the basis of this total into the mold of assembly structure design. On the basis of main parts of injection mold design and calculation of the size of the structure and size, period, through continuous calculation and modification, and in guiding teacher of meticulous care and patience under guidance of uninterrupted repeated revision, eventually independent completed the graduation design. Its material for ABS. According to the ABS plastic technological characteristic and the use of products demand, analysed the structure characteristics of this watch box and molding process. This design USES the CAD technology for mold assembly drawing and component drawing. The forming of mould parts, gating system, side core-pulling mechanism, launched the demoulding mechanism and cooling system design and analysis. Finally, complete mold assembly figure design and main component drawing, thus ensuring the reliability of the mould structure, reasonable and practical.
Key Words：Plastic;mould;design；CAD
I
目 錄
1 緒論 1
1.1題目的背景意義 1
1.2模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位 1
1.3我國塑料模具行業(yè)普遍存在的問題 2
1.4塑料模發(fā)展趨勢 3
1.5設(shè)計論文主要內(nèi)容 3
2 模具設(shè)計 4
2.1設(shè)計依據(jù) 4
2.2設(shè)計程序 4
2.2.1對塑件產(chǎn)品圖和樣板進行分析、消化 4
2.2.2注塑機型號的選定 5
2.2.3型腔數(shù)量的確定及型腔排列 5
2.2.4分型面的確定 5
2.2.5側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的確定 6
2.2.6澆注系統(tǒng)的設(shè)計 6
2.2.7排氣系統(tǒng)的設(shè)計 6
2.2.8冷卻系統(tǒng)和頂出系統(tǒng)的設(shè)計 6
2.2.9模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用 6
2.2.10繪制裝配圖 6
2.2.11繪制模具主要零件圖 7
2.2.12設(shè)計圖紙的校對 7
3 注塑材料分析、選擇與塑件的工藝分析 8
3.1主要材料分析 8
3.1.1材料分析 8
3.1.2塑料的成分 8
3.1.3 ABS工藝特征 8
3.2分析塑件的結(jié)構(gòu)工藝性 10
4 模具各部件的設(shè)計 11
4.1確定型腔數(shù)量及排列方式 11
4.2模具結(jié)構(gòu)形式的確定 11
4.2.1單型腔單分型面模具 11
4.2.2多型腔多分型面模具 11
4.3注塑機型號的確定 12
4.3.1有關(guān)制品的計算，如圖 12
4.3.2按注射機最大注射量確定型腔數(shù)目 13
4.3.3計算澆注系統(tǒng)的體積，及其初步設(shè)定方案 13
4.3.4鎖模力的計算 13
4.3.5注塑機的確定 14
4.4分型面的選擇設(shè)計原則 14
4.4.1分型面概述 14
4.4.2分型面的形式 15
4.4.3分型面的選擇設(shè)計原則 15
4.5澆注系統(tǒng)的設(shè)計 17
4.5.1主流道的設(shè)計 17
4.5.2分流道的設(shè)計 18
4.5.3澆口的設(shè)計 19
4.5.4冷料穴的設(shè)計 20
4.6確定主要零件結(jié)構(gòu)尺寸選模架、成型零部件的設(shè)計 21
4.6.1型腔、型芯工作尺寸計算 21
4.6.2側(cè)抽芯機構(gòu)設(shè)計及計算 22
4.7導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計 23
4.7.1導(dǎo)柱的設(shè)計 23
4.7.2導(dǎo)套的設(shè)計 24
4.7.3推出機構(gòu)的設(shè)計 25
4.7.4推件力的計算 25
4.7.5推桿的設(shè)計 26
4.8冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 27
4.8.1冷卻系統(tǒng)的作用 27
4.8.2冷卻效率 27
4.8.3確定冷卻水道直徑 28
4.8.4模架的選擇 29
4.8.5模具總體結(jié)構(gòu)與開合模動作敘述 30
4.9模具排氣槽的設(shè)計 31
4.10校核 31
4.10.1注塑機有關(guān)的工藝參數(shù)的校核 31
4.10.2注塑機開模行程的校核 31
4.10.3模具安裝尺寸的校核 31
4.10.4最大模具厚度和最小模具厚度 32
5 塑料模材料的選用及技術(shù)要求 33
5.1塑料模材料的性能要求 33
5.2塑料模零件選材原則 33
5.3塑料膜材料的選用 34
5.4模具的精度要求 34
5.4.1模具零件的公差與配合選擇 34
5.4.2模具形位公差的選用 35
6 塑料模材料的性能要求 37
7 結(jié)論 38
參考文獻 39
致 謝 40
畢業(yè)設(shè)計（論文）知識產(chǎn)權(quán)聲明 41
畢業(yè)設(shè)計（論文）獨創(chuàng)性聲明 42
主 要 符 號 表
T——鎖模力(N)
K——注射機最大注射量的利用系數(shù)，一般取0.8
M——注射機的額定塑化量（g/h或cm3/h）
M——澆注系統(tǒng)所需塑料質(zhì)量和體積（g或cm3）
M——單個制品的質(zhì)量和體積（g或cm3）
F——塑件澆注系統(tǒng)在分型面上的總投影面積（㎡）
A——單個制品在模具分型面上的投影面積（mm2）
A——澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積（mm2）
p——塑料熔體在模腔內(nèi)的平均壓力（MPa），通常模腔內(nèi)壓力
S——注射機最大開模行程（mm）
H——推出距離（脫模距離）（mm）
H——包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的制品高度（mm）
Q——抽拔力（N）
A——側(cè)型芯被包緊的截面周長（cm）
h——成型部分深度（cm）
q——單位面積積壓力
μ——摩擦系數(shù)
a——脫模斜度
i
1 緒論
錯誤！不能識別的開關(guān)參數(shù)。
1 緒論
1 緒論
1.1題目的背景意義
近幾年，我國塑料模工業(yè)有了很大發(fā)展，注塑模具制品的種類越來越多，在未來的模具市場中，塑料模具發(fā)展速度將高于其它模具，在模具行業(yè)中的比例將逐步提高。在電子、汽車、家電、玩具等產(chǎn)品中，60%-100%的零部件，都要依靠模具成形。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。通過本課題的設(shè)計，應(yīng)使我們在下述基本能力上得到培養(yǎng)和鍛煉：①塑料件制品的設(shè)計及成型工藝的選擇；②一般塑料件制品成型模具的設(shè)計能力；③塑料制品的質(zhì)量分析及工藝改進、塑料模具結(jié)構(gòu)改進設(shè)計的能力；④了解模具設(shè)計的常用商業(yè)軟件以及同實際設(shè)計的結(jié)合。使個人能力得到全面提高，以適應(yīng)今后的工作。
1.2模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位
模具是制造業(yè)的一種基本工藝裝備，它的作用是控制和限制材料（固態(tài)或液態(tài)）的流動，使之形成所需要的形體。用模具制造零件以其效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，材料消耗低，生產(chǎn)成本低而廣泛應(yīng)用于制造業(yè)。
模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)，是國際上公認的關(guān)鍵工業(yè)。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低是衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量，效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，正日益受到人們的關(guān)注。早在1989年3月中國政府頒布的《關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點的決定》中，將模具列為機械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位。
模具工業(yè)既是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個組成部分，又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。模具在機械，電子，輕工，汽車，紡織，航空，航天等工業(yè)領(lǐng)域里，日益成為使用最廣泛的主要工藝裝備，它承擔(dān)了這些工業(yè)領(lǐng)域中60％~90％的產(chǎn)品的零件，組件和部件的生產(chǎn)加工。
模具制造的重要性主要體現(xiàn)在市場的需求上，僅以汽車，摩托車行業(yè)的模具市場為例。汽車，摩托車行業(yè)是模具最大的市場，在工業(yè)發(fā)達的國家，這一市場占整個模具市場一半左右。汽車工業(yè)是我國國民經(jīng)濟五大支柱產(chǎn)業(yè)之一，汽車工業(yè)重點是發(fā)展零部件，經(jīng)濟型轎車和重型汽車，汽車模具作為發(fā)展重點，已在汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策中得到了明確。汽車基本車型不斷增加，2005年將達到170種。一個型號的汽車所需模具達幾千副，價值上億元。為了適應(yīng)市場的需求，汽車將不斷換型，汽車換型時約有80％的模具需要更換。中國摩托車產(chǎn)量位居世界第一，據(jù)
9
統(tǒng)計，中國摩托車共有14種排量80多個車型，1000多個型號。單輛摩托車約有零件2000種，共計5000多個，其中一半以上需要模具生產(chǎn)。一個型號的摩托車生產(chǎn)需1000副模具，總價值為1000多萬元。其他行業(yè)，如電子及通訊，家電，建筑等，也存在巨大的模具市場。
目前世界模具市場供不應(yīng)求，模具的主要出口國是美國，日本，法國，瑞士等國家。中國模具出口數(shù)量極少，但中國模具鉗工技術(shù)水平高，勞動成本低，只要配備一些先進的數(shù)控制模設(shè)備，提高模具加工質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期。
1.3我國塑料模具行業(yè)普遍存在的問題
a.發(fā)展不平衡，產(chǎn)品總體水平較低。雖然個別企業(yè)的產(chǎn)品已達到或接近國際先進水平，但總體來看，模具的精度、型腔表面的粗糙度、生產(chǎn)周期、壽命等指標(biāo)與國外先進水平相比尚有較大差距。包括生產(chǎn)方式和企業(yè)管理在內(nèi)的總體水平與國外工業(yè)發(fā)達國家相比尚有10年以上的差距。
b.工藝裝備落后，組織協(xié)調(diào)能力差。雖然部分企業(yè)經(jīng)過近幾年的技術(shù)改造，工藝裝備水平已經(jīng)比較先進，有些三資企業(yè)的裝備水平也并不落后于國外，但大部分企業(yè)的工藝裝備仍比較落后。更主要的是，企業(yè)組織協(xié)調(diào)能力差，難以整合或調(diào)動社會資源為我所用，從而就難以承接比較大的項目。
c.大多數(shù)企業(yè)開發(fā)能力弱，創(chuàng)新能力明顯不足。一方面是技術(shù)人員比例低、水平不夠高，另一方面是科研開發(fā)投入少；更重要的是觀念落后，對創(chuàng)新和開發(fā)不夠重視。模具企業(yè)不但要重視模具的開發(fā)，同時也要重視產(chǎn)品的創(chuàng)新。
d.供需矛盾短期難以緩解。近幾年，國產(chǎn)塑料模具國內(nèi)市場滿足率一直不足74%，其中大型、精密、長壽命模具滿足率更低，估計不足60%。同時，工業(yè)發(fā)達國家的模具正在加速向中國轉(zhuǎn)移，國際采購越來越多，國際市場前景看好。市場需求旺盛，生產(chǎn)發(fā)展一時還難以跟上，供不應(yīng)求的局面還將持續(xù)一段時間。
e.體制和人才問題的解決尚需時日。在社會主義市場經(jīng)濟中，競爭性行業(yè)，特別是像模具這樣依賴于特殊用戶、需單件生產(chǎn)的行業(yè)，國有和集體所有制原來的體制和經(jīng)營機制已顯得越來越不適應(yīng)。人才的數(shù)量和素質(zhì)也跟不上行業(yè)的快速發(fā)展。
西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）
1.4塑料模發(fā)展趨勢
由于計算技術(shù)和數(shù)控加工迅速發(fā)展，使得CAD/CAM逐漸取代了過去塑料模的設(shè)計與制造技術(shù)，使傳統(tǒng)的設(shè)計制造方法及組織生產(chǎn)的模式發(fā)生了深刻變化。塑料膜CAD/CAM的發(fā)展不僅可以提高塑料模質(zhì)量，減少塑料模的設(shè)計與制造工時，縮短塑料模生產(chǎn)周期，加快塑件生產(chǎn)和產(chǎn)品的更新?lián)Q代，而且更主要的是能滿足當(dāng)前用戶對塑料模行業(yè)提出的“質(zhì)量高塑料作為現(xiàn)代四大工業(yè)基礎(chǔ)材料之一，越來越廣泛地在各行各業(yè)應(yīng)用。其中注塑成型在塑料的各種成型工藝中所占的比例也越來越大。隨著社會的經(jīng)濟技術(shù)不段向前發(fā)展，對注塑成型的制品質(zhì)量和精度要求都有不同程度的提高。塑料制品的造型和精度直接與模具設(shè)計和制造有關(guān)系，對注塑制品的要求就是對模具的要求。
塑料模以后的發(fā)展主要有以下幾方面：
a. 注射模CAD實用化；
b. 擠塑模CAD的開發(fā)；
c. 壓模CAD的開發(fā)；
d. 塑料專用鋼材系列化。
1.5設(shè)計論文主要內(nèi)容
通過塑料零件的注塑模具設(shè)計，了解塑料成型模具的基本設(shè)計原理與設(shè)計方法，掌握材料的選擇，熱處理要求及其制造工藝知識，掌握塑料件的材料、形狀、結(jié)構(gòu)對注塑成型的影響，能夠熟練的運用計算機進行設(shè)計與繪圖。
設(shè)計的基本要求
a.對塑件進行實體測繪，并完成基本參數(shù)的計算及注射機的選用；
b.確定模具類型及結(jié)構(gòu)，完成模具的結(jié)構(gòu)草圖的繪制；
繪圖要求 （用AutoCAD和Pro/E軟件）
a.測繪塑料零件圖（二維、三維）
b.動模、定模、鑲塊等主要零件圖（等效3張0號圖）
西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）
2 模具設(shè)計
合理的模具設(shè)計，主要體現(xiàn)在所成型的塑料制品的質(zhì)量（外觀質(zhì)量及尺寸穩(wěn)定性），使用時的安全可靠和便于維修，在注塑成型時有較短的成型周期和較長的使用壽命以及具有合理的模具制造工藝性等方面。
在開始模具設(shè)計時，應(yīng)多考慮幾種方案，衡量每種方案的優(yōu)缺點，再從中優(yōu)選一種。對于重新再做的模具，亦應(yīng)當(dāng)認真對待，因為時間和認識上的原因，當(dāng)時認為合理的設(shè)計，經(jīng)過使用也會有可以改進的地方。
在設(shè)計時本人參考了過去設(shè)計人員所設(shè)計的圖紙，并了解了他在制造和使用方面的情況，吸取其中的經(jīng)驗和教訓(xùn)。
2.1設(shè)計依據(jù)
模具設(shè)計的主要依據(jù)，就是現(xiàn)有的塑料制品及樣圖。模具設(shè)計人員必須對制品圖及樣板進行詳細的分析和消化，同時在設(shè)計模具時，必須注意核查以下所有項目：
a. 尺寸精度及其相關(guān)尺寸的正確性
b. 脫模結(jié)構(gòu)是否合理
c. 制品厚度機器均勻性
d. 塑料種類及其縮水率
e. 表面要求
f. 塑料制品成型后是否有后處理
g. 制品的批量
h. 注塑機得規(guī)格
2.2設(shè)計程序
2.2.1對塑件產(chǎn)品圖和樣板進行分析、消化
在進行模具設(shè)計之前，首先對制品圖或樣板進行詳細的分析和消化，其內(nèi)容包括以下幾個方面：
a. 制品的幾何形狀
b. 制品的尺寸、公差和設(shè)計基準(zhǔn)
c. 制品的技術(shù)要求
d. 制品所用塑料名稱、牌號
e. 制品的表面要求
2.2.2注塑機型號的選定
注塑機規(guī)格的確定主要是根據(jù)塑料制品的大小及生產(chǎn)批量。在選擇注塑機時，主要考慮其塑化率、注射量、鎖模力、安裝模具的有效面積（注射機拉桿內(nèi)間距）、容模量、頂出行式及頂出長度。倘若客戶以提供所用注塑機的型號或規(guī)格，設(shè)計人員必須對其參數(shù)進行校核，若滿足不了要求，必須做及時的調(diào)整。
2.2.3型腔數(shù)量的確定及型腔排列
模具型腔數(shù)量的確定主要是根據(jù)制品的投影面積、幾何形狀（有無側(cè)抽芯）、制品精度、批量以及經(jīng)濟效益來確定。
型腔數(shù)量主要依據(jù)以下因素進行確定：
a. 制品重量與注射機的注射量
b. 制品的投影面積與注射機的鎖模力
c. 模具外形尺寸與注射機安裝模具的有效面積（或注射機拉桿內(nèi)間距）
d. 制品精度
e. 制品有無側(cè)抽芯及處理方法
f. 制品的生產(chǎn)批量
g. 經(jīng)濟效益（每一模的生產(chǎn)值）
以上這些因素有時是相互制約的，因此在確定設(shè)計方案時，必須進行協(xié)調(diào)，以保證滿足其主要條件。
型腔數(shù)量確定以后，便進行型腔的排列，即型腔位置的布置。型腔的排列涉及模具尺寸、澆注系統(tǒng)的設(shè)計、澆注系統(tǒng)的平衡、抽芯（斜頂桿）機構(gòu)的設(shè)計、鑲件及型芯的設(shè)計以及冷卻系統(tǒng)的設(shè)計。以上這些問題又與分型面及澆口位置地選擇有關(guān)，所以在具體設(shè)計過程中，要進行必要的調(diào)整，已達到比較完美的設(shè)計。
2.2.4分型面的確定
分型面，在一些產(chǎn)品圖中已經(jīng)作具體規(guī)定，但在很多的模具設(shè)計中要有模具設(shè)計人員來定。一般來講，在平面上的分型面比較容易處理，有時碰到立體形式的分型面就應(yīng)當(dāng)特別注意。其分型面的選擇應(yīng)遵照以下原則：
a. 不影響制品的外觀，尤其是對外觀有明確要求的制品，更應(yīng)注意分型面對外觀的影響
b. 有利于保證制品的精度
c. 有利于模具加工，特別是型腔加工
d. 有利于澆注系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計
e. 有利于制品的脫模，確定在開模時使制品留于動模一邊
f. 便于嵌件的安裝。
2.2.5側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的確定
在設(shè)計側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)時，應(yīng)保證其安全可靠，盡量避免與頂出機構(gòu)發(fā)生干擾，否則在模具上應(yīng)設(shè)置先復(fù)位機構(gòu)（詳細情況請看下面章節(jié)分析）。
2.2.6澆注系統(tǒng)的設(shè)計
澆注系統(tǒng)的設(shè)計包括主流道地選擇，分流道截面積形狀及尺寸的確定，澆口位置的選擇，澆口形狀及澆口截面尺寸的確定。還應(yīng)注意脫澆口裝置的設(shè)計。
2.2.7排氣系統(tǒng)的設(shè)計
排氣系統(tǒng)對確保制品成型質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用，其排氣方式有以下幾種：
a. 利用排氣槽。排氣槽一般設(shè)在型腔最后被充滿的部位。排氣槽的深度因塑料不同而異，基本上是以塑料不產(chǎn)生飛邊時所允許的最大間隙來確定
b. 利用型芯、鑲件、頂針等配合間隙或?qū)Ｓ门艢獠廴艢?
c. 有時為了防止制品在頂出是造成真空變形，必須設(shè)計進氣銷
d. 有時為了防止制品與模具的真空吸附，而設(shè)計防真空元件
2.2.8冷卻系統(tǒng)和頂出系統(tǒng)的設(shè)計
冷卻系統(tǒng)的設(shè)計是一項比較繁瑣地工作，既要考慮冷卻效果及冷卻的均勻性，又要考慮冷卻系統(tǒng)對模具整體結(jié)構(gòu)的影響。
制品頂出是注射成型過程最后一個環(huán)節(jié)，頂出質(zhì)量的好壞將最后決定制品的質(zhì)量，因此，制品的頂出機構(gòu)是不可忽視的。制品的頂出形式歸納起來可以分為機械頂出、液壓頂出、氣動頂出三大類。
2.2.9模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用
模架一般采用標(biāo)準(zhǔn)模架，特殊情況或客戶指定要求時，可以對模架的部件形狀、尺寸和材料作出更改。
標(biāo)準(zhǔn)件包括通用標(biāo)準(zhǔn)件和模具專用標(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、頂針、頂管、導(dǎo)套、導(dǎo)柱、模具專用彈簧、冷卻及加熱元件、二次分性機構(gòu)及精密定位標(biāo)準(zhǔn)組件等。
2.2.10繪制裝配圖
模架及有關(guān)內(nèi)容確定后，便可以繪制裝配圖紙。在繪制裝配如的過程中，對已選定的澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、抽芯機構(gòu)、頂出系統(tǒng)等做出進一步的協(xié)調(diào)和完善，從結(jié)構(gòu)上達到比較完美的設(shè)計。
完整的模圖應(yīng)注意以下幾點：
a. 模圖上應(yīng)顯示注塑機拉桿示意圖形狀和位置
b. 模圖上應(yīng)標(biāo)明塑膠產(chǎn)品的塑膠材料及縮水率
c. 模圖上應(yīng)清楚標(biāo)明改動標(biāo)記，在副欄內(nèi)標(biāo)明改動標(biāo)記、日期和日期
2.2.11繪制模具主要零件圖
在繪制型腔或型芯圖時，必須注意所給定的成型尺寸、公差及脫模斜度是否相互協(xié)調(diào)，其設(shè)計基準(zhǔn)是否與制品的設(shè)計基準(zhǔn)相協(xié)調(diào)。同時還要考慮型腔、型芯在加工時的工藝性及使用時的力學(xué)性能及其可靠性。
2.2.12設(shè)計圖紙的校對
模具設(shè)計完后，校對人員應(yīng)針對客戶所提供的有關(guān)設(shè)計依據(jù)及客戶所提要求，對模具的總體結(jié)構(gòu)、工作原理、操作的可行性等進行系統(tǒng)的校對。
特別應(yīng)注意以下幾點：
a. 模架是否適合注塑機（包括模架平面大小及厚度）；
b. 根據(jù)模架、鑲件的大小、形狀等實際情況驗算厚度是否合適；
c. 根據(jù)模架、鑲件的大小、形狀等實際情況驗算頂柱的數(shù)量和位置是否合適。
3．注塑材料分析、選擇與塑件的工藝分析
3.1主要材料分析
3.1.1材料分析
塑料是以高分子合成樹脂為主要成分，在一定條件的溫度和壓力下具有可塑性和流動性，可以被塑制成一定形狀，且在一定條件下保持形狀不變的新型材料。
塑料在常溫下為固態(tài)，又稱為玻璃態(tài)；加熱后變軟且有一定的彈性，稱為高彈態(tài)；在加熱到熔化溫度（各種塑料的熔化溫度不同）成為漿糊狀態(tài)，叫做粘流態(tài)；如果在加熱到熔化溫度以上（50°C～60°C）就會分解汽化。
3.1.2塑料的成分
一般塑料內(nèi)大合成樹脂的質(zhì)量分數(shù)為40%～100%；透明塑料的合成樹脂為100%，它不允許滲進其他顏色和其他成分；而其他塑料大多數(shù)要加入輔助材料，如增塑劑、發(fā)泡劑、填充劑（如滑石粉）、穩(wěn)定劑、潤滑劑、著色劑、增強材料（如玻璃纖維）等。加入輔助材料是為了改善塑料的性能、節(jié)約昂貴的塑料。正像在水泥中加入石子和沙子一樣，水泥石粘合劑，而沙子和石子填充作用。
樹脂成分為天然樹脂和人工合成樹脂。天然樹脂如：橡膠、樹脂油（桐油、蓖麻油等）和樹脂油漆（俗稱國漆）。橡膠、國漆是在橡膠樹或漆樹皮上用刀割幾道斜口，在斜口下端用容器接住刀口內(nèi)留下的膠脂，在經(jīng)過人工提煉而成的。
人工合成樹脂主要是從石油中提煉出來的多化學(xué)元素聚合而成。塑料的主要成分是C,H,N等源自的聚合物，像PA，PC，POM等塑料內(nèi)含有O原子。他們相對原子質(zhì)量一般低于，也叫做大分子物質(zhì)，是將低分子物質(zhì)經(jīng)聚合反應(yīng)而成。像化學(xué)肥料那樣，送進去的是煤炭、水，輸出的是白色的碳酸氫銨一類的化肥。
我們知道物質(zhì)是由分子構(gòu)成，分子又是有許多原子構(gòu)成的，在相同體積的情況下，有的密度大，有的密度小。在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、溫度的條件下：水的密度為1.00,鋁的密度為。而在常溫下塑料的密度大多數(shù)為，經(jīng)過發(fā)泡的塑料（如電器產(chǎn)品的防振包裝墊）密度只有。當(dāng)我們用刀切開發(fā)泡塑料，就會看到里面有許多小氣孔，所以體積很大的發(fā)泡塑料重量且很輕。
3.1.3 ABS工藝特征
ABS(丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物)
ABS物理和化學(xué)特性：
ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯共聚物三種化學(xué)單位合成，每種單體都有不同特性；丙烯腈有高強度，熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性；丁二烯具有堅韌性，抗沖擊特性；苯乙烯具有易加工，高光潔及高強度。從形態(tài)上看，ABS是非結(jié)晶性材料。三種單體的聚合產(chǎn)生了具有兩相的三元共聚物，一個是苯乙烯—丙烯腈的連續(xù)相，另一個是聚丁二烯膠分散相。這就決定了ABS材料的耐高溫性、抗沖擊性及易加工性等多種特性。縮水率為0.5%
所有FDM系列產(chǎn)品都提供ABS作為選項，而接近90%的FDM原型都是由這種材料制造的。使用者報告說ABS的原型可以達到注塑ABS成型強度的80%，而它的屬性，例如耐熱性與抗化學(xué)性，也是近似或是相當(dāng)于注塑成型的工件，其耐熱度為93.3℃，這讓ABS成為功能性測試應(yīng)的廣泛使用材料。
典型用途：
汽車（儀表板、工具船門、車輪蓋、反光鏡盒等），電冰箱，大強度工具（頭發(fā)烘干機、攪拌機、食品加工機、割草機等），電話機殼體，打字機鍵盤，娛樂用車輛（如高爾夫球手推車、及噴氣式雪橇車等）
特點：
a.綜合性能較好,沖擊強度較高,化學(xué)穩(wěn)定性,電性能良好.
b.與372有機玻璃的熔接性良好,制成雙色塑件,且可表面鍍鉻,噴漆處理.
c.有高抗沖、高耐熱、阻燃、增強、透明等級別。
d.流動性比HIPS差一點，比PMMA、PC等好，柔韌性好。
e.用途：適于制作一般機械零件,減磨耐磨零件,傳動零件和電訊零件.
f.同PVC（聚氯乙烯）一樣在屈折處會出現(xiàn)白化現(xiàn)象。
成型特性：
a.無定形料,流動性中等,吸濕大,必須充分干燥,表面要求光澤的塑件須長時間預(yù)熱干燥80-90度,3小時.
b.宜取高料溫,高模溫,但料溫過高易分解(分解溫度為>270度).對精度較高的塑件,模溫宜取50-60度,對高光澤.耐熱塑件,模溫宜取60-80度.
c.如需解決夾水紋，需提高材料的流動性，采取高料溫、高模溫，或者改變?nèi)胨坏确椒ā?
d.如成形耐熱級或阻燃級材料，生產(chǎn)3-7天后模具表面會殘存塑料分解物，導(dǎo)致模具表面發(fā)亮，需對模具及時進行清理，同時模具表面需增加排氣位置。
ABS無毒、無味、呈微黃色，成型的塑件有較好的光澤。密度為1.02~1.05g/cm3。
ABS有良好的機械強度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學(xué)穩(wěn)定
性和電氣性能。水、無機鹽、堿和酸類對ABS幾乎無影響。ABS不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但與烴長期接觸會軟化溶脹。ABS有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易與成型加工，經(jīng)過調(diào)色可配成任何顏色。ABS的缺點是耐熱性不高，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)進行干燥處理；ABS易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計時應(yīng)注意盡量少澆注系統(tǒng)對料流的阻力；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度對收縮率影響極小。
3.2分析塑件的結(jié)構(gòu)工藝性
該塑件尺寸中等，整體結(jié)構(gòu)較簡單.多數(shù)都為平面特征。塑件為盒底殼狀，塑件兩端分別有一對側(cè)抽芯，其中一端分布著12條以中心線為基準(zhǔn)軸對稱由低到高的脊?fàn)顧M牙，大致間距5~8mm，深度約為5mm左右，在各兩端的第三個橫牙中分布著一個內(nèi)孔抽芯，抽芯較小，抽芯距短。塑件的另一端也以軸對稱各分布著一個2mm高的突塊，也為側(cè)抽芯，因為這兩個突塊的距離為27mm，所以抽芯距同樣也短。這樣分析過后對這兩對抽芯的機構(gòu)方案的選擇則成了此次模具設(shè)計的難點。為除了配合尺寸要求精度較高外，其他尺寸精度要求相對較低，但表面粗糙度要求較高，再結(jié)合其材料性能，故選一般精度等級： 5級。
為了滿足制品表面光滑的要求與提高成型效率采用潛伏式澆口。該澆口的分流道位于模具的一側(cè)端面處，澆口橫向開設(shè)在模具的分型處，從塑料件側(cè)面進料，因而塑件外表面不受損傷，不致因澆口痕跡而影響塑件的表面質(zhì)量與美觀效果。
塑件的工藝參數(shù)：
干燥條件：80-90℃ 2小時
成型收縮率:0.4-0.7%
模具溫度：25-70℃（模具溫度將影響塑件光潔度，溫度較低則導(dǎo)致光潔度較低）
融化溫度：210-280℃（建議溫度：245℃）
成型溫度：200-240℃
注射速度：中高速度
注射壓力：500-1000bar
4 模具各部件的設(shè)計
4 模具各部件的設(shè)計
43
模具的結(jié)構(gòu)形式是指設(shè)計過程中的注射機的確定，澆注系統(tǒng)的形式和澆口位置的選擇，成型零件的設(shè)計，脫模推出機構(gòu)的設(shè)計，側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的設(shè)計，合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計，溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計及各個零件的設(shè)計和裝配圖設(shè)計。
4.1確定型腔數(shù)量及排列方式
當(dāng)塑料制件的設(shè)計已經(jīng)完成，并選定所用塑料后，就需要考慮是采用單型腔模還是多型腔模。與多型腔模相比，單型腔模具有以下優(yōu)點：
a.塑料制件的形狀與尺寸精度始終一致
b.工藝參與易于控制
西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）
c.模具結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，設(shè)計制造、維修大為簡化
一般來說，精度要求高的小型制品和中大型制品優(yōu)先采用一模一腔的結(jié)構(gòu)，但對于精度要求不高的小型制品（沒有配合精度要求），形狀簡單，又是大批量生產(chǎn)時，若采用多型腔模具可提供獨特的優(yōu)越條件，使生產(chǎn)效率大為提高。
根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點，此塑料產(chǎn)品在模具中的扣置方式有兩種:一種是將塑料制品的回轉(zhuǎn)軸線與模具中主流道襯套的軸線垂直；另一種是將此塑料制品的中心線與模具中主流道襯套的軸線平行。這里擬采用第一種方式，1模2腔的結(jié)構(gòu)。
4.2模具結(jié)構(gòu)形式的確定
4.2.1單型腔單分型面模具
制品外觀質(zhì)量要求不高，尺寸精度要求一般的小型制品，可采用此結(jié)構(gòu)。
4.2.2多型腔多分型面模具
制品外觀質(zhì)量要求高，尺寸精度要求一般的小型制品，可采用此結(jié)構(gòu)。該制品外觀質(zhì)量要求較高，分析該制品樣品采用的澆口位置、分型面位置、推出機構(gòu)的痕跡，可知澆口為一般潛伏式澆口，并可初步擬定采用多型腔單分型面的模具結(jié)構(gòu)形式。
4.3注塑機型號的確定
4.3.1有關(guān)制品的計算，如圖4.1
圖4.1塑件的三維圖與二維圖
塑件體積的計算
零件塑件的體積：V=81 cm
塑件質(zhì)量的計算
查手冊取密度：ρ=1.05g/cm
塑件的質(zhì)量：M=V×ρ=81×1.05=85.05g
4.3.2按注射機最大注射量確定型腔數(shù)目
根據(jù) （4.1）
得 （4.2)
注射機最大注射量的利用系數(shù)，一般取0.8;
注射機最大注射量，cmз或g;
澆注系統(tǒng)凝料量，cmз或g；
單個塑件體積或質(zhì)量，cmз或g；
西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）
根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)及尺寸精度要求,該塑件在注射時采用1模2腔
4.3.3計算澆注系統(tǒng)的體積，及其初步設(shè)定方案
根據(jù)三維建模，可直接利用查詢到澆注系統(tǒng)的體積V2=6 cm
4.3.4鎖模力的計算
T≥K*F*q/1000 (4.3)
T—額定鎖模力
F—塑件澆注系統(tǒng)在分型面上的總投影面積㎡
q—熔融塑料在模腔內(nèi)的壓力kg/㎡（約為注射壓力的25%~50%，經(jīng)驗值200kg/㎡~400kg/㎡）
K—安全系數(shù)，一般取1.1~1.2
所以 T=1.2*100000kg*9.8=1176KN<1500KN
4.3.5注塑機的確定
查表文獻選用CJ150NC4型號注塑機，其參數(shù)如圖4.2：
圖4.2 CJ150NC4型號注塑機參數(shù)
4.4分型面的選擇設(shè)計原則
分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要因素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)和模具的制造藝有密切關(guān)系，并且直接影響著塑料熔體的流動特性及塑料的脫模。
4.4.1分型面概述
分型面是前模與后模之間的分界面。前后模從這里分開后，前模模面稱之為前模分型面，后模面稱之為后模分型面；當(dāng)兩個面貼合在一起時變成一條線，這條線就成為前后模之間的分界線，即也是前后模的分型線。前后模從這里分開之后才能取出產(chǎn)品。因此合理地選擇分型面是使塑件能完好的成型的先決條件。
分型面的類型主要有以下幾種：
a. 產(chǎn)品塑膠都在前模（在PL面以前）。大多數(shù)機殼，類如計算機顯示器外殼，顯示器底座。
b. 分型面在塑膠中間。如薄型平板件、圓筒外形、圓球形件。
c. 分型面在投影最大處、在R與直線相交獲相切處。如產(chǎn)品口部需要圓角 的。
d. 分型面是曲線的。如滑槽，計算機鼠標(biāo)外殼也是曲面。在設(shè)計此模具時將兩曲面與中心線對稱，使銘牌的兩斜面背靠背，這樣做可以使合模時在分型面上產(chǎn)生的側(cè)向分力互相抵消，前后模之間就不會產(chǎn)生位移。
e. 使塑件在開模后留在動模上。
f. 澆注系統(tǒng)，特別是澆口能合理的安排。
4.4.2分型面的形式
該塑件的模具只有一個分型面，垂直分型。
4.4.3分型面的選擇設(shè)計原則
由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)的設(shè)計、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、形狀以及摧出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時應(yīng)綜合分析。
選擇分型面時一般應(yīng)遵循以下幾項基本原則：
a. 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處
b. 確定有利的留模方式，便于塑件順利脫模
c. 保證塑件的精度
d.滿足塑件的外觀質(zhì)量要求
e. 便于模具制造加工
f. 注意對在型面積的影響
g. 對排氣效果
h. 對側(cè)抽芯的影響
在實際設(shè)計中，不可能全部滿足上述原則，一般應(yīng)抓住主要矛盾，在此前提下確定合理的分型面。根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)分析，三種可能選擇的分型面如下：
第一種分型面，如圖4.3
圖4.3第一種分型面
上端面的橫截長度比下端面的橫截長度還短，分型頂出時，塑件易卡在型腔中，所以不適做分型面。
第二種分型面，如圖4.4
圖4.4第二種分型面
此面與上端面間是圓弧連接，光滑平整，不易做分型面
第三種分型面，如圖4.5
圖4.5第三種分型面
此端面截面與下端面為90°粗糙度大，適宜脫模頂出
總結(jié)：由此分析看出第三種分型面適合。
4.5澆注系統(tǒng)的設(shè)計
澆注系統(tǒng)的設(shè)計原則：澆口位置應(yīng)盡量選擇在分型面上，以便于模具加工及使用時澆口的清理；澆口位置距型腔各個部位的距離應(yīng)盡量一致，并使其流程為最短；澆口的位置應(yīng)保證塑料流入型腔時，對著型腔中寬敞、壁厚位置，以便于塑料的流入;避免塑料在流入型腔時直沖型腔壁,型芯或嵌件,使塑料能盡快的流入到型腔各部位,并避免型芯或嵌件變形;盡量避免使制件產(chǎn)生熔接痕,或使其熔接痕產(chǎn)生在之間不重要的位置;澆口位置及其塑料流入方向,應(yīng)使塑料在流入型腔時,能沿著型腔平行方向均勻的流入,并有利于型腔內(nèi)氣體的排出。
4.5.1主流道的設(shè)計
主流道是指澆注系統(tǒng)中從注塑機噴嘴與模具處到分流道為止塑料熔體流動通道。根據(jù)選用型號注塑機的相關(guān)尺寸得：
噴嘴前端孔徑：d0=4.0mm；
噴嘴前端球面半徑：R0=10mm；
根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系
R=R0+(1~2)mm
d=d0+(0.5~1)mm
取主流道球面半徑：R=12mm
取主流道小端直徑：d=5mm
為了便于將凝料從主流道中取出，將主流道設(shè)計成圓錐形，起斜度為1~2°，此處選用2°，經(jīng)換算得主流道大端直徑為8.1MM。
主流道如下圖4.6
圖4.6主流道
4.5.2分流道的設(shè)計
分流道是主流道與澆口之間的通道，一般開設(shè)在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)向作用，分流道的長度取決于模具型腔的總體布置和澆口位置，分流道的設(shè)計應(yīng)盡可能短，以減少壓力損失，熱量損失和流道凝料。
分流道的斷面形狀有圓形，矩形，梯形，U形和六角形?？梢杂昧鞯赖慕孛娣e與周長的比值來表示流道的效率，其中圓形和正方形的效率最高，但正方形的流道凝料脫模困難，所以一般是制成梯形流道。在該模具上取圓形斷面形狀，直徑為8mm。分流道選用圓形截面：直徑D=8mm,流道表面粗糙度
分流道如下圖4.7
圖4.7分流道
4.5.3澆口的設(shè)計
澆口亦稱進料口,是連接分流道與型腔的熔體的通道.，也是注塑模進料系統(tǒng)的最后部分.澆口的設(shè)計與位置的選擇恰當(dāng)與否,直接關(guān)系到塑件能否完好的高質(zhì)量地注射成型.其基本作用為：
a.從流道來的熔融塑料以最快的速度進入充滿型腔。
b.型腔充滿后，澆口能迅速冷卻封閉，防止型腔能還未冷卻的塑料回流。
根據(jù)澆口的位置選擇要求，盡量縮短流動距離，避免熔體破裂現(xiàn)象引起塑件的缺陷，澆口需沿斜向進入型腔，當(dāng)頂出塑件時澆口自動被切斷，不影響塑件外形美觀。所以選擇潛伏式澆口。如圖4.8
圖4.8潛伏式澆口
4.5.4冷料穴的設(shè)計
冷料穴是澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成之一。冷料穴的作用是容納澆注系統(tǒng)流道中料流的前鋒冷料，以免這些冷料注入型腔。這些冷料既影響熔體充填的速度，有影響成型塑件的質(zhì)量，另外還便于在該處設(shè)置主流道拉料桿的功能。注射結(jié)束模具分型時，在拉料桿的作用下，主流道凝料從定模澆口套中被拉出，最后推出機構(gòu)開始工作，將塑件和澆注系統(tǒng)凝料一起推出模外。如圖4.9
圖4.9冷料穴
4.6確定主要零件結(jié)構(gòu)尺寸選模架、成型零部件的設(shè)計
影響塑件尺寸精度的因素較為復(fù)雜，主要存在以下幾方面：
a.零件的制造公差。
b.設(shè)計時所估計的收縮率和實際收縮率之間的差異和生產(chǎn)制品時收縮率波動。
c.模具使用過程中的磨損。
4.6.1型腔、型芯工作尺寸計算
ABS塑料的收縮率是0.3%--0.8%
平均收縮率:=（0.3%--0.8%）/2=0.55%
型腔內(nèi)徑DM= (4.4)
型腔深度HM= (4.5)
型芯外徑dM= (4.6)
型芯深度hM= (4.7)
型腔徑向尺寸（mm ）
- 塑件外形基本尺寸（mm）
-塑件平均收縮率
-塑件公差
-成形零件制造公差，一般取1/4—1/6
-塑件內(nèi)形基本尺寸（mm）
-型芯徑向尺寸（mm）
-型腔深度（mm）
-塑件高度（mm）
-型芯高度（mm）
-塑件孔深基本尺寸（mm）
由以上公式計算得：
動模型腔長度：L=mm
動模型腔寬度：D=mm
動模型腔高度：H=mm
定模型芯長度：l=mm
定模型芯寬度：d=mm
定模型芯高度：h=mm
4.6.2側(cè)抽芯機構(gòu)設(shè)計及計算
抽芯距的確定與抽拔力的計算
抽芯距計算公式如下：
(4.8)
式中 —抽芯距，mm
—取出塑件最小尺寸，mm
=1+3=4mm
斜頂桿分型抽芯機構(gòu)的設(shè)計
斜頂桿分型抽芯是應(yīng)用最廣的分型抽芯機構(gòu)，它借助頂出完成側(cè)向抽芯，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，動作可靠。如圖4.10
圖4.10全局抽芯示意圖
斜頂桿：斜頂桿的斜角為8°，頂出距離為53mm，實際側(cè)抽芯距4mm，桿長126mm。
抽拔力計算公式如下：
Q=C *h**u (4.9)
Q—抽拔力
C—型芯成型部分斷面周長，cm
—單位面積的包緊力,一般可取80~120kg/ cm
u—摩擦系數(shù)（ABS：0.67對自身，0.1~0.3對鋼）
h—型芯被塑料包緊的長度
Q= C *h**u=3520kg
4.7導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計
塑模閉合時為了保證型腔形狀和尺寸的準(zhǔn)確性，應(yīng)按一定的方向和位置合模，所以必須設(shè)有導(dǎo)向定位機構(gòu)，最常見的導(dǎo)向定位機構(gòu)是在模具型腔四周設(shè)2～4對互相配合的導(dǎo)向柱和導(dǎo)向孔，導(dǎo)柱設(shè)在動模邊或在定模邊均可，但一般設(shè)在主芯型周圍。
a.導(dǎo)向作用
動定模合模時按導(dǎo)向機構(gòu)的引導(dǎo)，使動定模按正確方位閉合，避免凸模進入凹模時因方位搞錯而損壞模具或因定位不準(zhǔn)而相互碰傷，因此設(shè)在型芯周圍的導(dǎo)柱應(yīng)比主型芯高出至少6～8mm。這對于移動式模具采用人工合模時特別重要。
b.定位作用
在模具閉合后使型腔保持正確的形狀和所有由動定模合模構(gòu)成的尺寸的精度，例如定位不準(zhǔn)引起桶形塑件壁厚不均或尺寸精度下降。
c.承受注塑產(chǎn)生的側(cè)壓力
當(dāng)塑件形狀不對稱或通過側(cè)澆口注入塑件時都會產(chǎn)生單向側(cè)壓力，該力會使動定模在分型面處產(chǎn)生錯動，當(dāng)側(cè)壓力很大時，還不能單靠導(dǎo)柱來承擔(dān)，需要設(shè)錐面或斜面進行定位，例如采用圓錐面作分型面能起很好的定位作用。
4.7.1導(dǎo)柱的設(shè)計
長度：導(dǎo)柱導(dǎo)向部分的長度應(yīng)比凸模端面的高度高出8—12 cm，以免出現(xiàn)導(dǎo)柱末導(dǎo)正方向而型芯先進入型腔的情況。
形狀：導(dǎo)柱前端應(yīng)做成錐臺形，以使導(dǎo)柱能順利地進入導(dǎo)向孔。
材料：導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面和堅韌而不易折斷的內(nèi)芯，因此多采用20鋼（經(jīng)表面滲碳淬火處理），硬度為50—55HRC。如圖4.11
圖4.11導(dǎo)柱
4.7.2導(dǎo)套的設(shè)計
材料：用與導(dǎo)柱相同的材料制造導(dǎo)套，其硬度應(yīng)略低與導(dǎo)柱硬度，這樣可以減輕磨損，一防止導(dǎo)柱或?qū)桌?
形狀：為使導(dǎo)柱順利進入導(dǎo)套，導(dǎo)套的前端應(yīng)倒圓角。導(dǎo)向孔作成通孔，以利于排出孔內(nèi)的空氣。如圖4.12
圖4.12導(dǎo)套
4.7.3推出機構(gòu)的設(shè)計
采用推板推動頂出桿，再由頂出桿推出塑件。推桿截面為圓形，推桿推出動作靈活可靠，推桿損壞后也便于更換。結(jié)合制品的結(jié)構(gòu)特點，模具型腔的結(jié)構(gòu)采用了整體式型腔板，這種結(jié)構(gòu)工作過程中精度高，并且在此模具中容易加工得到， 在推出機構(gòu)中采用廠組合式推桿，如圖中，這種結(jié)構(gòu)主要是防止推桿在于作過程中受到彎曲力或側(cè)向壓力而折斷，因為產(chǎn)品較小，另外折斷后也易于更換。這里采用設(shè)計推桿，全部固定在頂桿固定板。推桿的位置選擇在脫模阻力最大的地方，塑件各處的脫模阻力相同時需均勻布置，以保證塑件推出時受力均勻，塑件推出平穩(wěn)和不變形。根據(jù)推桿本身的剛度和強度要求，推桿裝入模具后，起端面還應(yīng)與型腔底面平齊或高出型腔0.05—0.1cm.
4.7.4推件力的計算
對于一般塑件和通孔殼形塑件，按下式計算，并確定其脫模力（Ft）
Ft=LhP(ucos-sin) (4.10)
式中 L—制品包裹型芯的周長cm
h—被包緊部分的深度cm
P—由塑件收縮率產(chǎn)生的單位面積上的正壓力，
一般取8Mpa~12Mpa
u—塑料對鋼的摩擦系數(shù)，一般取0.1~0.3
—型芯的脫模斜度
所以Ft=5900N
4.7.5推桿的設(shè)計
推桿的強度計算 查《塑料模設(shè)計手冊之二》由式5-97得
d=（） (4.11)
式中 d—圓形推桿直徑cm
—推桿長度系數(shù)≈0.7
l—推桿長度cm
n—推桿數(shù)量
E—推桿材料的彈性模量N/(鋼的彈性模量E=2.1107N/)
Q—總脫模力
d=10mm
推桿壓力校核 查《塑料模設(shè)計手冊》式5-98
=
取320N/mm2
< 推桿應(yīng)力合格，硬度HRC55～60
推出機構(gòu)如圖4.13所示：
圖4.13模具頂桿
4.8冷卻系統(tǒng)的設(shè)計
4.8.1冷卻系統(tǒng)的作用
由于注塑產(chǎn)品的成型過程是將顆粒狀的塑料加熱到粘流態(tài)再加壓注入到模具的型腔中的。在加熱過程中，塑料吸收了大量的熱能，溫度一般在190°C以上。ABS塑料注射溫度在220°到230°C，PC塑料注射溫度在300°C左右。這么高溫度的塑料要讓他迅速冷卻定型成為塑膠產(chǎn)品，必須使模具內(nèi)的熱量迅速被帶走，使模具迅速冷卻，必須設(shè)冷卻系統(tǒng)。
4.8.2冷卻效率
影響冷卻效率的主要因素有水的流量、流量、水溫的高低、冷卻時間的長短。要提高冷卻效率可以采取以下措施：
a.加大冷卻水孔的直徑。由于受模板及凸模面積大小的限制，不可以將孔徑鉆的太大，一般采用直徑為5-10mm。
b.增加水孔數(shù)量。由于模具上能鉆冷卻水孔的空位有限，尤其是后模上面有模芯螺釘孔、頂尖孔等等，不可能鉆很多水孔。只能適當(dāng)增加水孔的數(shù)量。一般直徑5到6mm的水孔冷卻半徑大約為25mm，直徑為7到8mm的水孔冷卻半徑為35mm左右。
c.控制冷卻時間。將注塑機各個工作時間段調(diào)整到最佳位置，擠出的時間盡量用來延長冷卻時間。冬天水溫低冷卻時間可以適當(dāng)縮短，夏天水溫高要適當(dāng)延長。
d.保持適當(dāng)?shù)哪＞邷囟?。一些成型溫度高的塑料，塑膠位很薄的產(chǎn)品，如果模具溫度太低，產(chǎn)品不能成型。模具溫度應(yīng)在35~45°C之間。大部分塑膠應(yīng)在30~35°C之間。
4.8.3確定冷卻水道直徑
查表得ABS的單位流量為依據(jù)塑件體積可知所需的冷卻水管直徑較小。設(shè)計冷卻水道直徑為8mm符合要求。
水嘴示如圖4.14所示
圖4.14水嘴
冷卻水如圖4.15所示
圖4.15冷水道
4.8.4模架的選擇
注塑模模架國家標(biāo)準(zhǔn)有兩個，即GB/T12556——1990《塑料注射模中小型模架及其技術(shù)條件》和GB/T12555——1