電源插頭上蓋注塑模畢業(yè)設(shè)計(論文)

浙江水利水電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）畢業(yè)設(shè)計（論文）題目： 通訊線電源插頭上蓋模具設(shè)計與制造2013年 5 月 27 日電源插頭上蓋注塑模具設(shè)計摘要本文主要介紹的是電源插頭上蓋注塑模具的設(shè)計方法。首先分析了電源插頭上蓋制件的工藝特點，包括材料性能、成型特性與條件、結(jié)構(gòu)工藝性等，并選擇了成型設(shè)備。接著介紹了電源插頭上蓋注塑模的分型面的選擇、型腔數(shù)目的確定及布置，重點介紹了澆注系統(tǒng)、成型零件、合模導(dǎo)向機構(gòu)、脫模機構(gòu)、定距分型機構(gòu)以及冷卻系統(tǒng)的設(shè)計。然后選擇標(biāo)準(zhǔn)模架和模具材料，并對注射機的工藝參數(shù)進行相關(guān)校核。最后對模具的工作原理進行闡述，以及在安裝調(diào)試過程中可能出現(xiàn)的問題進行總結(jié)、分析，并給出了相應(yīng)的解決方法。 本文論述的電源插頭外殼注塑模具采用三板式結(jié)構(gòu)，即澆注系統(tǒng)凝料和制件在不同的分型面脫出，采用一模兩腔的型腔布置，最后利用推板將制件推出。關(guān)鍵詞：電源插頭上蓋；注塑模；三板模；澆注系統(tǒng)；脫模機構(gòu)；定距分型機構(gòu)The mould injection design of Power plug coverAbstractThis paper describes the power plug cover injection mold design. The first analyzes the power plug cover parts of the process characteristics, material properties and molding characteristics and conditions, structure, process, etc., and select the molding equipment. Then introduced the power plug cover injection mold parting line selection, determining the number and arrangement of the cavity, focusing on the gating system, molded parts, clamping guide mechanism, pulling mechanism, fixed pitch typing institutions and cooling system design. And then select the standard mold and the mold material and injection machine process parameters check. Finally, the working principle of the mold described, as well as problems that may arise in the process of installation and commissioning summarize, analyze, and gives the corresponding solution.This article discusses the charger shell three-plate injection mold structure, namely the gating system condensate material and parts emerge in different parting surface, using a four-chamber mold cavity layout, and finally the use of the push plate parts introduced.Keyword:Charger shell;Injection mould;Threepence mould;Gating system;Moulding mechanism ; Space parting institutions目錄1.電源插頭上蓋工藝性分析71.1 工藝性分析71.2塑件的結(jié)構(gòu)及成型工藝性分析81.3塑件的成型特性和條件81.4 塑件表面質(zhì)量分析91.5 ABS成型塑件的主要缺陷及消除措施92.電源插頭注塑模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計102.1分型面位置的確定102.2分型面的選擇102.3確定型腔數(shù)量及排列方式112.4模具結(jié)構(gòu)形式的確定112.5 確定模具基本結(jié)構(gòu)123.注射機型號的確定123.1所需注射量的計算123.1.1塑件質(zhì)量，體積計算123.1.2澆注系統(tǒng)凝料質(zhì)量、體積的初步計算133.2注射機型號的選定133.3型腔數(shù)量及注射機有關(guān)工藝參數(shù)的校核133.3.1型腔數(shù)量的校核143.3.2注射機工藝參數(shù)的校核153.3.3安裝尺寸的校核163.3.4開模行程和推出機構(gòu)的校核163.3.5 模架儲存與注射機拉桿內(nèi)間距校核174.澆注系統(tǒng)形式和澆口的設(shè)計174.1主流道的設(shè)計174.1.1主流道尺寸184.1.2主流道襯套的形式184.1.3主流道襯套的固定194.2冷料穴的設(shè)計204.3分流道的設(shè)計204.4澆口的設(shè)計224.5澆注系統(tǒng)的平衡234.6澆注系統(tǒng)凝料體積的計算234.7澆注系統(tǒng)各截面流過熔體的體積計算245. 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算245.1塑件的成型收縮率255.2型腔型芯各尺寸的計算255.3型腔零件的強度和剛度的校核306. 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用316.1定模座板（350 mm350 mm,厚30mm）316.2定模板（型腔固定板），（350 mm350 mm,厚55 mm）316.3墊塊（58mm350 mm,厚100 mm）316.4動模座板（350 mm350 mm,厚30 mm）326.5推板（180 mm350 mm,厚25 mm）326.7推桿固定板（180 mm350 mm,厚20 mm）327. 合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計337.1導(dǎo)向機構(gòu)的總體設(shè)計337.2導(dǎo)柱的設(shè)計337.3導(dǎo)套的設(shè)計347.4推板導(dǎo)柱與導(dǎo)套的設(shè)計348. 脫模推出機構(gòu)的設(shè)計358.1脫模推出機構(gòu)的設(shè)計原則358.2塑件推出的基本方式368.3塑件的推出機構(gòu)368.4脫模力的計算378.5脫模力的校核388.6推桿接觸應(yīng)力的校核389. 側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的設(shè)計389.1側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)類型的確定389.2斜滑塊的幾種方案對比399.3斜滑塊的組合形式399.4斜滑塊的導(dǎo)滑形式399.5斜導(dǎo)柱的設(shè)計399.6設(shè)計要領(lǐng)4110. 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計4210.1冷卻系統(tǒng)和冷卻介質(zhì)4210.2冷卻系統(tǒng)的簡略計算4211. 模具的工作原理及安裝、調(diào)試4411.1模具的工作原理4411.2模具的安裝4511.3試模4611.4設(shè)計總結(jié)47參考文獻471. 電源插頭上蓋工藝性分析1.1 工藝性分析 圖1-1所示為電源插頭立體圖，材料為ABS，外觀灰色，精度等級一般（4級精度），制品表面光滑美觀。ABS為熱塑性塑料，密度1.051.07g/cm3，抗拉強度3050MPa，抗彎強度4179MPa，拉伸彈性模量15872277MPa，彎曲彈性模量13802690MPa，收縮率0.3%0.8%。該材料綜合性能好，沖擊強度高，尺寸穩(wěn)定，易于成型，耐熱和耐腐蝕性也較好，并具有良好的耐寒性。是目前產(chǎn)量最大、運用最廣泛的一種塑料。圖1-1電源插頭上蓋三維以及二維圖1.2塑件的結(jié)構(gòu)及成型工藝性分析（1）結(jié)構(gòu)分析如下： 該塑件為某盒形件中的抽拉式通訊線插頭上蓋，是一個對稱制品，內(nèi)外壁和加強勁分別成型于的型芯和型腔上，必須保證塑件的平行度，所以在模具設(shè)計和制造上要有精密的定位措施和良好的加工工藝，以保證塑件的質(zhì)量。（2）成型工藝分析如下：A 精度等級，采用一般精度5級；B 脫模斜度，該塑件壁厚約為2mm，ABS的流動性為中性，其脫模斜度為1。外型尺寸：50-0.280 58.5-0.280 56.5 5-0.280 2.5-0.120 2-0.120 R2-0.200 1-0.120 40-0.280 70-0.860 46-0.280 43-0.280 12-0.200內(nèi)型尺寸：440+0.28 37.60+0.18 220+0.25 50+0.16 390+0.18 20+0.12中心距：600.371.3塑件的成型特性和條件(1)成型特點其吸濕性強，塑料在成型前必須充分預(yù)熱干燥（8090下至少干燥2小時），使其含水量小于0.3%。對于要求表面光澤的零件，塑料在成型前更應(yīng)該進行長時間預(yù)熱（8090下至少干燥3小時）。 塑料加熱溫度對塑料的質(zhì)量影響較大，溫度過高易于分解（分解溫度>270）,一般料筒溫度為180260，建議溫度245成型時宜采用較高的加熱溫度（對精度較高的塑件，模溫宜取50-60，對高光澤耐熱塑件，模溫宜取60-80）和較高的注射壓力（柱塞式注射機：料溫180230，注射壓力100140MPa；螺桿式注射機：溫度160220，注射壓力70100MPa）。（2）主要技術(shù)指標(biāo)比容：0.860，98/g 熔點：130160吸水性：0.20.4%（24h）熱變形溫度：4.6 Pa90108、18.0 Pa83103屈服強度：50MPa拉伸彈性模量：1.8GPa抗彎強度：50Mpa （3）ABS注射工藝參數(shù)注射機類型： 螺桿式螺桿轉(zhuǎn)速（r/min）: 3060噴嘴形式： 直通式噴嘴溫度（）： 170180料筒溫度（）： 前 180200 中165180 后150170模具溫度（）： 5080注射壓力（MPa）: 60100保壓力（MPa）： 5070注射時間（s）: 2090保壓時間（s）: 05冷卻時間（s）: 20120成型周期（s）: 50220以上參數(shù)在試模時可以做適當(dāng)調(diào)整。注：螺桿帶止回環(huán)1.4 塑件表面質(zhì)量分析該塑件要求外形美觀，有火花紋，所以要進行電火花進行型腔、型芯處理，而內(nèi)部無特殊要求，所以沒有較高的表面粗糙度要求。1.5 ABS成型塑件的主要缺陷及消除措施（1）缺陷缺料（注射量不足），氣孔，溢邊飛邊，熔接痕強度低，表面硬度和強度不足。 （2）消除措施 加大主流道 ，分流道，澆口，加大噴嘴，增大注射壓力，提高模具溫度。2. 電源插頭注塑模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計2.1分型面位置的確定 在塑件設(shè)計階段，就應(yīng)考慮成型時，分型面的形狀和位置，否則無法用模具成型，在模具設(shè)計階段，應(yīng)首先確定分型面的位置，然后才選擇模具的結(jié)構(gòu)，分型面設(shè)計是否合理對塑件質(zhì)量，工藝操作難易程度和模具的設(shè)計制造都有很大的影響，因此，分型面的選擇是注射模設(shè)計中的一個關(guān)鍵因素。2.2分型面的選擇 模具上用以取出塑料制品和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的解除表面，稱為分型面，也可稱為分模面。選擇分型面的基本原則是：分型面應(yīng)選擇在塑件斷面輪廓最大位置處，以便于順利脫模，同時還應(yīng)考慮以下幾個因素6：1.分型面選擇應(yīng)便于塑料制件脫模和簡化模具結(jié)構(gòu)，為此，選擇分型面應(yīng)盡可能使塑料制件開模時留在動模。2.分型面應(yīng)選擇在不影響塑件外觀質(zhì)量的部位，使其產(chǎn)生的飛邊易于清理和休整。3.分型面選擇應(yīng)有利于排氣，為此應(yīng)盡可能使其分型面與流料末端重合。4.分型面選擇應(yīng)有利于零件的加工。5.分型面的選擇應(yīng)考慮注塑機的技術(shù)參數(shù)。注塑成型時所需要的鎖模力是與塑件在合模方向的投影面積成正比，所以選擇分型面時，應(yīng)盡量選擇塑件在垂直合模方向上投影面積較小的表面，以減少鎖模力。根據(jù)上述原則，電源插頭外殼注塑模具的分型面形狀及位置如圖3-1所示。圖3-1 電源插頭上蓋注塑模具分型面形狀及位置2.3確定型腔數(shù)量及排列方式 當(dāng)塑件分型面確定之后，就需要靠路是采用單型腔還是多型腔模。一般來說，大中型塑件和精度要求高的小型塑件，優(yōu)先采用一模四腔的結(jié)構(gòu)，但對于精度要求不高的小型塑件，形狀簡單，又是大批量生產(chǎn)時，若采用多型腔模具可以提供獨特的優(yōu)越條件，使生產(chǎn)效率大為提高，又鑒于模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，故由此初步擬定采用一模二腔。如下圖3-2所示。圖3-2 型腔的布局2.4模具結(jié)構(gòu)形式的確定 該塑件外觀質(zhì)量要求較高，從該塑件的外部特征可以看出塑件外形是一有階梯凹槽的類矩零件，兩個5圓孔和兩個階梯凹槽，對該塑件進行模塑成型，只能采用側(cè)向成型。側(cè)向成型方法有多種形式，有斜導(dǎo)柱、斜導(dǎo)槽和彎銷驅(qū)動側(cè)向滑塊成型，有斜滑塊側(cè)向成型等方法。而斜滑塊側(cè)向成型要比斜導(dǎo)柱和彎銷驅(qū)動成型機構(gòu)簡單的多，因此本設(shè)計采用斜滑塊側(cè)向成型，因此可初步擬定采用一模兩型分型面的模具結(jié)構(gòu)形式。2.5 確定模具基本結(jié)構(gòu)電源插頭外殼為大批大量生產(chǎn)，從提高生產(chǎn)效率角度出發(fā)，我選擇雙分型面注塑模。雖然，結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，但是制品質(zhì)量更好，經(jīng)濟效益更高。3. 注射機型號的確定注射模是安裝在注射機上使用的工藝裝備，因此設(shè)計注射模是應(yīng)該詳細(xì)了解注射機的技術(shù)規(guī)范，才能設(shè)計出符合要求的模具。注射機規(guī)格的確定主要是根據(jù)塑件的大小及型腔的數(shù)目和排列方式，在確定模具結(jié)構(gòu)形式急初步估算外形尺寸的前提下，設(shè)計人員對模具所需的注射量，鎖模力，注射壓力，拉桿間距，最大和最小模具厚度，推出行程，推出位置，推出形式，開模距離等進行計算。根據(jù)這些參數(shù)選擇一臺和模具匹配的注射機，倘若用戶已提供了注射機的型號和規(guī)格，設(shè)計人員必須對其進行校核，則必須自己調(diào)整或與用戶取得商量調(diào)整。3.1所需注射量的計算3.1.1塑件質(zhì)量，體積計算對于該設(shè)計，用戶提供了塑件圖樣，據(jù)此建立塑件模型并對此模型分析得： 塑件的體積： V=9.032 塑件的質(zhì)量： m=1.079.032=9.664g.3.1.2澆注系統(tǒng)凝料質(zhì)量、體積的初步計算可按塑件質(zhì)量的0.25倍計算，由于該模具采用一模兩腔，所以澆注系統(tǒng)凝料質(zhì)量為： m=1.2 n m=1.229.66423.2g體積：Vm/=23.2/1.07223.2注射機型號的選定近年來我國引進注射機型號很多，國內(nèi)注射機生產(chǎn)廠的新機型也日益增多。掌握使用設(shè)備的技術(shù)參數(shù)是注射模設(shè)計和生產(chǎn)所必須的技術(shù)準(zhǔn)備。在設(shè)計模具是，最好查閱注射機廠家提供的<<注射機使用說明書>>上標(biāo)明的技術(shù)參數(shù)。根據(jù)以上的計算初步選定型號為SZ200/120型臥式注射機，其主要技術(shù)參數(shù)見表:理論注射量/cm3200拉桿內(nèi)間距/mm355385螺桿柱塞直徑/mm42移模行程/ mm350注射壓力/MPa150最大模具厚度/mm400注射速率/gs1120最小模具厚度/mm230塑化能力/kgh70鎖模形式單曲肘螺桿轉(zhuǎn)速/rmin10220模具定位孔直徑/mm125鎖模力/KN1200噴嘴球半徑/mm15噴嘴孔直徑/mm4SZ200/120型注射機主要技術(shù)參數(shù)3.3型腔數(shù)量及注射機有關(guān)工藝參數(shù)的校核3.3.1型腔數(shù)量的校核 (1）由注射機料筒塑化速率校核型腔數(shù)量 N(KMt/3600- m)/ m式中 K注射機最大注射量的利用系數(shù)，無定型塑料一般取0.8； M注射機的額定塑化量（g/h 或/h），該注射機為70000g/h; t成型周期，因塑件小，壁厚不大。取50s； m單個塑件的質(zhì)量和體積（g或），取m=9.664g； m澆注系統(tǒng)所需塑料的質(zhì)量和體積（g或），取m=0.2nm=0.2x2x9.664=3.866g； 代入： N=802 符合要求(2）按注射機的最大注射量校核型腔數(shù)量 N（K mp- m）/ m式中 mp注射機允許的最大注射量（g或），該注射機為200 代入： N（K mp- m）/ m =(0.8200-3.886)/22.5 =72 符合要求(3）按注射機的額定鎖模力校核型腔數(shù)量 N（F-PA）/PA式中：F 注射機的額定鎖模力（N），該注射機為1210N； A 一個塑件在模具分型面上的投影面積（mm），A=2925 mm A 澆注系統(tǒng)模具分型面上的投影面積（mm），A=1023.75mmP 塑料熔體對型腔的成型壓力（Mpa），一般是注射壓力的3065，該處取型腔平均壓力為8050=40Mpa代入： N=102 符合要求3.3.2注射機工藝參數(shù)的校核（1）注射量的校核注射量以容積表示，最大注射容積為： V=V=0.8200=160 式中： V模具型腔和流道的最大容積（）； V指定型號與規(guī)格的注射機的注射量容積（），取200； 注射系數(shù)，取0.750.85，無定型塑料取0.80。倘若實際注射量過小，注射機的塑化能力得不到發(fā)揮，塑料在料筒中的停留時間就會過長，所以注射量容積V=0.25V=0.25200=50，故每次注射的實際注射量容積V應(yīng)滿足VVV，而V=1.2nV=1.2x2x2253，符合要求。(2）鎖模力的校核 前面已經(jīng)計算過，符合要求。(3）最大注射壓力的校核 注射量的額定注射壓力即為該機器的最高壓力P=150 Mpa，應(yīng)該 大與注射成型時所需調(diào)用的注射壓力P，即 PkP=1.4x(70100)=98140 Mpa 式中 k安全系數(shù)，常取k=1.251.4； P70 Mpa100Mpa； 符合設(shè)計要求。3.3.3安裝尺寸的校核(1）主流道的最小端直徑D大與注射機噴嘴d,通常為:D=d+(0.51) mm=4+(0.51) 取d =4 mm 符合要求 （2）主流道入口的凹球面半徑SR，,應(yīng)大與注射機噴嘴球半徑SR，通常為: SR=SR+（12）mm=15+（12）=17mm 符合要求(2）定位圈尺寸注射機定位孔尺寸為100 mm，定位圈尺寸取100 mm，兩者之間呈較松動的間隙配合，符合要求。(3）最大與最小模具厚度模具厚度H應(yīng)滿足： HHH式中 H=230 mm，H=400 mm而該套模具厚度H=280mm， 符合要求。3.3.4開模行程和推出機構(gòu)的校核(1）開模行程的校核 HH+ H+（510）mm式中 H注射機動模板的開模行程（mm），取300 mm； H塑件推出行程（mm），取20 mm； H包括流道凝料在內(nèi)的塑件的高度（mm），其值為 H=12+85+（510）=102107 mm 所以 H=20+（102107）mm= 122127mm 符合要求(2）推出機構(gòu)的校核該注射機推出行程為30 mm，大于H=20 mm，符合要求。3.3.5 模架儲存與注射機拉桿內(nèi)間距校核該套模具模架的外形尺寸為300 mm350 mm，而注射機拉桿間距為355 mm385mm，因355 mm350 mm，符合要求。注：對于上面2，3，4，5的校核內(nèi)容是與后面的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計交叉進行的，但為了行文整體形式與內(nèi)容的統(tǒng)一，所以將此部分內(nèi)容放在此。4. 澆注系統(tǒng)形式和澆口的設(shè)計澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)塑料容體從注射機噴嘴到模具型腔的進料通道，具有傳質(zhì)，傳壓和傳熱的功能，對塑件質(zhì)量影響很大。它分為普通流道澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)。該模具采用普通流道澆注系統(tǒng)，包括主流道，分流道，冷料穴，澆口。4.1主流道的設(shè)計 主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機噴嘴射出的熔體導(dǎo)入分流道或型腔中。主流道的形狀為圓錐形，以便于熔體的流動和開模時主流道凝料的順利拔出。4.1.1主流道尺寸（1）主流道小端直徑 D=注射機噴嘴直徑+(0.51) mm =4+(0.51) mm 取D=4.5 mm（2）主流道球面半徑 SR=注射機噴嘴球頭半徑+(12) mm =15+(12) mm 取SR=17 mm（3）球面配合高度 H=3 mm5 mm 取H=3 mm（4）主流道長度 盡量小于60 mm，由標(biāo)準(zhǔn)模架結(jié)合該模具的結(jié)構(gòu)，取L=20+130=50 mm（5）主流道大端直徑 D= D+2Ltan7 mm （半錐角為12，取=1.5）（6）澆口套總長 L=20+60+H=82.5mm4.1.2主流道襯套的形式 主流道小端入口處與注射機噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對材料要求較嚴(yán)，因而模具主流道部分設(shè)計成可拆卸更換的主流道襯套形式即澆口套，以便有效地選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨進行加工和熱處理，常采用碳素工具鋼，如T8A，T10A等，熱處理硬度為50HRC55HRC,如下圖4-1所示.4-1主流道襯套由于該模具主流道長度適中,定位圈和襯套設(shè)計成分體式的較宜,其定位圈尺寸如下圖4-2所示.4-2定位圈4.1.3主流道襯套的固定 主流道襯套的固定形式如下圖4-3所示。4-3主流襯套的固定形式定位圈4.2冷料穴的設(shè)計(1)主流道冷料穴的設(shè)計 開模時應(yīng)將主流道中的凝料拉出，所以冷料穴直徑應(yīng)稍大于主流道大端直徑。由于該模具具有垂直分型面即側(cè)向分型，冷料穴分別開在左右瓣合模上，開模時，將主流道中的凝料拉出；側(cè)向分型時，冷料穴中的凝料及塑件同時被推出。該模具采用底部無桿的圓環(huán)槽冷料穴。其中d為主流道大端直徑，該模具取d+2=7+2=9mm，冷料穴深度為3/4d=5.2(2)分流道冷料穴的設(shè)計 當(dāng)分流道較長時，可將分流道端部沿料流前進的方向延長作為分流道冷料穴，以貯存前鋒冷料。4.3分流道的設(shè)計(1)分流道的布置形式 分流道在分型面上的布置與前面所述型腔排列密切相關(guān)，有多種不同的布置形式，但應(yīng)遵循兩方面原則：一方面排列緊湊，縮小模具板面尺寸；另一方面流程盡量短，鎖模力力求平衡。該模具的流道布置形式采用平衡式。如圖4-54-5分流道的布置形式（2）分流道的長度 長度應(yīng)盡量短，且少彎折。該模具份流道的長度計算如下。圓形分流道單向長度為： L1=12 mm分流道總長度為： L=2L1=24 mm分流道單向長度為： L= L/2=12 mm（3）分流道的形狀及尺寸為了便于加工及凝料脫模，分流道大多設(shè)置在分型面上。工程設(shè)計中常采用梯形截面，加工工藝性好，且塑料熔體的熱量散失，流動阻力均不大，一般采用下面的經(jīng)驗公式可確定其截面尺寸，即 B=0.2654， H=2/3 B 式中 B梯形大底邊的寬度（mm）； m塑件的質(zhì)量（g），為9.664g； L單向分流道的長度（mm），為12mm； H梯形的高度（mm）。 注： 上式的適用范圍，即塑件厚度在3 mm以下，質(zhì)量小于200 g，且B的計算結(jié)果在3.2 mm9.5mm范圍內(nèi)才合理。 由于解得B=1.58 mm，故不在適用范圍，需自己設(shè)計。（4）梯形分流道設(shè)計 由參考文獻查得，取得分流道直徑D=4.5mm，又考慮到分流道長度修正系數(shù)f=1.1，所以修正后的分流道直徑為D= f D=4.4 mm，圓整為4.5 mm。梯形斜角通常取510，此處取6；底部圓角R=1 mm3 mm，取R=1 mm。其截面形狀及尺寸如下圖4-6所示。4-6梯形分流道（5）圓形分流道的設(shè)計 由于ABS的流動性極好，為便于型腔上分流道的加工，型腔上采用圓形分流道，其直徑為4.5 mm。（6）分流道的表面粗糙度 由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流動狀態(tài)較理想，因此分流道的內(nèi)表面粗糙度R并不要求很低，一般取0.63 um1.6 um，這樣表面稍不光滑，有助于增大塑料熔體的外層流動阻力。避免熔流表面滑移，使中心層具有較高的剪切速率，此處R=0.8m.4.4澆口的設(shè)計澆口是連接流道與型腔之間的一段細(xì)短通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部位，澆口的形狀，位置和尺寸對塑件的質(zhì)量影響很大。澆口截面積通常為分流道截面積的0.07倍0.09倍，澆口截面積形狀多為矩形和圓形兩種，澆口長度為0.5 mm2.0 mm。澆口具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗確定，取其下限值，然后在試模時逐步修正。（1）澆口類型及位置的確定 該模具是中小型塑料的多型腔模具，同時從所提供塑件圖樣中可看出，在底部邊上設(shè)置側(cè)澆口比較合適。側(cè)澆口開設(shè)在分型面上，從塑件的外側(cè)面進料，側(cè)澆口是典型的矩形截面澆口，能方便地調(diào)整充模時的剪切速率和澆口封閉時間，因而又稱為標(biāo)準(zhǔn)澆口。這類澆口加工容易，修整方便，并且可以根據(jù)塑件的形狀特征靈活地選擇進料位置，因此它是廣泛使用的一種澆口形式，普遍使用于中小型塑件的多型腔模具。（2）澆口結(jié)構(gòu)尺寸的經(jīng)驗計算 澆口結(jié)構(gòu)尺寸的經(jīng)驗計算經(jīng)驗公式：h=nt=1.4 mm b=n/30=0.9 mm 式中 h側(cè)澆口深度（mm）； b澆口寬度（mm）； A塑件外表面積（約為1488 mm）； t塑件厚度（平均厚度約為2mm）； n塑料系數(shù)，由下表查得n=0.7。塑料材料系數(shù)n塑料材料PE,PSPOM,PC,PP,ABSPA,PMMA,PVACPVCn0.60.70.80.9側(cè)澆口的經(jīng)驗公式由于側(cè)澆口的種類較多，現(xiàn)將常用的經(jīng)驗數(shù)據(jù)列于下表側(cè)澆口的推薦尺寸塑件壁厚/mm側(cè)澆口尺寸/mm澆口長度/mm深度h寬度b0.800.501.01.00.82.40.51.50.82.42.43.21.52.22.43.33.26.42.22.43.36.4綜上得側(cè)澆口尺寸： 深度 h=1.4 mm 寬度 b=0.9 mm 澆口長度 l=1.0 mm4.5澆注系統(tǒng)的平衡對于該模具，從主流道到各個型腔的分流道的長度相等，形狀及截面尺寸對應(yīng)相同，各個澆口也相同，澆注系統(tǒng)顯然是平衡的。4.6澆注系統(tǒng)凝料體積的計算(1) 主流道與主流道冷料井凝料體積V=1/3（6/2）82-1/3（3.5/2）41641mm(2) 分流道凝料體積圓形分流道凝料體積: V=（4/2）20=251.2 mm澆口凝料體積:V很小，可取為0。澆注系統(tǒng)凝料體積:V= V+ V+ V=0.89cm 即 V<V2所以前面有關(guān)澆注系統(tǒng)的各項計算與校核符合要求，不需重新設(shè)計計算4.7澆注系統(tǒng)各截面流過熔體的體積計算(1)流過澆口的體積 V=V=1.47 cm(2)流過分流道的體積 V=2 V+V/2=3.1 cm(3)流過主流道的體積 V=2V+ V=6.84cm5. 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算塑料模具型腔在成型過程中受到塑料熔體的高壓作用，應(yīng)具有足夠的強度和剛度，如果型腔側(cè)壁和底板厚度過小，可能因強度不夠而產(chǎn)生塑件變形甚至破壞，也可能因剛度不足而產(chǎn)生撓曲變形，導(dǎo)致溢料飛邊，降低塑件尺寸精度并影響順利脫模。因此，應(yīng)通過強度和剛度計算來確定型腔壁厚，尤其對于重要的精度要求高的或大型模具的型腔，更不能單純憑經(jīng)驗來確定型腔壁厚和底板厚度。塑件精度等級按GB/T14486-1993，ABS一般精度取MT5級，計算中按相應(yīng)公差來取，采用平均值法來計算。5.1塑件的成型收縮率 由收縮率經(jīng)驗曲線可知，=100，此ABS塑件的收縮率一般取0.55%。5.2型腔型芯各尺寸的計算（1）型芯部分的尺寸由于該塑件有孔，且孔位于塑件側(cè)面部位，故需要側(cè)滑塊設(shè)置型芯。側(cè)型芯如圖5-1所示 5-1 側(cè)型芯（1）采用螺釘固定的形式，固定于動模座板上。 側(cè)型芯利用定位銷和圓形凸臺,固定在斜滑塊上。（2）尺寸計算，其中塑件尺寸公差由公差表查得。塑件尺寸d1=21.5d1=21.28+0.440 d3=16d3=15.81+0.380 L1=5L1=5+0.240 L2=14L2=13.84+0.320 d2=49d2=48.68+0.640 d4=2d4=1.9+0.200 d5=16.5d5=16.339 =100 式中 塑料的平均收縮率,取0.55; d=(1+) d+x 1.階梯孔型芯徑向尺寸 d=（1+0.55）48.68+0.580.64 =49.319mm = 49.3mm 式中 X 修正系數(shù)， 取0.58; 塑件的尺寸公差，取0.64; 模具成型零件制造誤差，對于中小型塑件（下同）取/6 = 0.1072.動模仁型芯長度尺寸 h=（1+0.55）21.28+0.600.44 =21.661mm = 21.6mm 式中 X 修正系數(shù)， 取0.60; 塑件的尺寸公差，取0.44; 模具成型零件制造誤差，取/6 = 0.0733.5孔型芯徑向尺寸 h=（1+0.55）5+0.700.24 =5.19mm = 5.1mm 式中 X 修正系數(shù)， 取0.70; 塑件的尺寸公差，取0.24; 模具成型零件制造誤差，取/6 = 0.044.動模仁型芯寬度尺寸 L=（1+0.55）15.81+0.650.38 =16.143mm =16.1mm 式中 X 修正系數(shù)， 取0.65; 塑件的尺寸公差，取0.38; 模具成型零件制造誤差，取/6 = 0.063 L=（1+0.55）13.84+0.650.32=14.124mm=14.1mm 式中 X 修正系數(shù)， 取0.65; 塑件的尺寸公差，取0.32; 模具成型零件制造誤差，取/6 = 0.0535.5孔型芯深度尺寸 L=（1+0.55）1.9+0.750.20=2.06mm = 2mm 式中 X 修正系數(shù)， 取0.75; 塑件的尺寸公差，取0.20; 模具成型零件制造誤差，取/6 = 0.033L=（1+0.55）16.339+0.650.38=16.676mm=16.6mm 式中 X 修正系數(shù)， 取0.65; 塑件的尺寸公差，取0.38; 模具成型零件制造誤差，取/6 = 0.063（2）型腔部分的尺寸（1）型腔采用整體式的。 （2）尺寸計算，其中塑件尺寸公差由公差表查得。 塑件尺寸： L=70 L=70.43 B=10 B=10.14 L=50 L=50.32 L=58.5 L=58.87 L4=2 L4=2.1 L5=2.5 L5= 2.6 L6=37.95L6=38.23 L7=46L7=46.32 L8=1 L8=1.1 L8=5 L8=5 所以解得:L=(1+)Lx=(1+0.55)58.870.560.74=58.779mm =58.7mm 式中 X 修正系數(shù)， 取0.56; 塑件的尺寸公差，取0.74; 模具成型零件制造誤差，取/6 = 0.123L=(1+)Lx=(1+0.55)2.10.750.20=1.962mm=1.9mm 式中 X 修正系數(shù)， 取0.75; 塑件的尺寸公差，取0.20; 模具成型零件制造誤差，取/6 = 0.033H=(1+) Hx =(1+0.55)10.140.700.28=10mm 式中 X 修正系數(shù)， 取0.70; 塑件的尺寸公差，取0.28; 模具成型零件制造誤差，取/6 = 0.047 H=(1+) Hx=(1+0.55)70.430.560.86= 70.336mm =70.3mm 式中 X 修正系數(shù)， 取0.56; 塑件的尺寸公差，取0.86; 模具成型零件制造誤差，取/6 = 0.143 B=(1+) Bx =(1+0.55)50.320.580.64 =50.226mm = 50.2mm 式中 X 修正系數(shù)， 取0.58; 塑件的尺寸公差，取0.64; 模具成型零件制造誤差，取/6 = 0.107L=(1+)Lx=(1+0.55)2.60.750.20=2.464mm=2.4mm 式中 X 修正系數(shù)， 取0.75; 塑件的尺寸公差，取0.20; 模具成型零件制造誤差，取/6 = 0.033L=(1+)Lx=(1+0.55)38.230.580.56=38.115mm=38.1mm 式中 X 修正系數(shù)， 取0.58; 塑件的尺寸公差，取0.56; 模具成型零件制造誤差，取/6 = 0.093L=(1+)Lx=(1+0.55)46.320.580.64=46.203mm =46.2mm 式中 X 修正系數(shù)， 取0.58; 塑件的尺寸公差，取0.64; 模具成型零件制造誤差，取/6 = 0.107L=(1+)Lx=(1+0.55)1.10.750.20=0.956mm=0.9mm 式中 X 修正系數(shù)， 取0.75; 塑件的尺寸公差，取0.20; 模具成型零件制造誤差，取/6 = 0.033L=(1+)Lx=(1+0.55)50.700.24=4.860mm=4.8mm 式中 X 修正系數(shù)， 取0.70; 塑件的尺寸公差，取0.24; 模具成型零件制造誤差，取/6 = 0.04 成形孔間距的計算 C=(1+)Cs1/2z=(1.005560)0.007=60.330.007=60.3mm5.3型腔零件的強度和剛度的校核對于該套模具，塑件除上下表面的其余的外形由瓣合模上的型腔成型，顯然此部分的型腔能夠滿足剛度和強度的要求，不需進行校核。對于與塑件接觸的上下表面的模板也顯然能夠滿足剛度和強度的要求，不需進行校核。此模具型腔零件的強度和剛度滿足使用要求。6. 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用A. 以上內(nèi)容計算確定之后，便可以根據(jù)計算結(jié)果選定模架。模架部分可參照各模板標(biāo)準(zhǔn)尺寸來繪圖。 B. 模架尺寸確定之后，對模具有關(guān)零件要進行必要的強度或剛度計算，以校核所選模架是否適當(dāng)。 C. 由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，再根據(jù)成型零件尺寸結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)模架，選用于結(jié)構(gòu)形式為A4型類似，模架尺寸為160 mm160 mm的非標(biāo)準(zhǔn)模架，可符合要求。 D. 模具上所有的螺釘盡量采用內(nèi)六角螺釘，模具外表面盡量不要有突出的部分，模具外表面應(yīng)光潔，加涂防銹油。兩模板之間應(yīng)有分模間隙，即在 裝配，調(diào)試，維修過程中，可以方便地分開兩塊模板。6.1定模座板（350 mm350 mm,厚30mm）A. 定模座板是模具與注射機連接固定的板，材料為45鋼。B. 通過4個M12的內(nèi)六角圓柱螺釘與定模固定半連接；定位圈4個M8的內(nèi)六角圓柱螺釘與其連接，定模座板與澆口套為H8/f8配合。6.2定模板（型腔固定板），（350 mm350 mm,厚55 mm）A. 定模板用于固定型芯，以及導(dǎo)套，固定板應(yīng)有一定的厚度，并有足夠的強度，一般用45鋼或Q235制成，最好調(diào)質(zhì)230HB270HB。B. 定模板上的導(dǎo)套孔與導(dǎo)套一端采用H7/k6配合，另一端采用H7/e7配合，定模板與導(dǎo)套采用H8/m8配合，定模板與階梯型芯為H7/ m6配合。C. 上面還開有4個彈簧，頂銷孔，以便分模時斜滑塊順利地留在動模部分，定模板上的頂銷孔與頂銷為H8/f8配合。6.3墊塊（58mm350 mm,厚100 mm）A.主要作用在動模座板與支承板之間形成推出機構(gòu)的動作空間，或是調(diào)節(jié)模具的總厚度，以適應(yīng)注射機的模具安裝厚度要求。B. 結(jié)構(gòu)形式 可以是平行墊塊或拐角墊塊，該處采用拐角墊塊。C. 墊塊的材料 墊塊的材料為Q235，也HT200等。該模具墊塊采用Q235制造。D.墊塊的高度h校核 h= h h hs 式中 h頂出板限位釘?shù)暮穸龋撃＞卟捎胐=12 mm的限位釘， 所以取h=6 mm； h推板的厚度，取h=32mm； h推桿固定板的厚度，取h=20mm； s推出行程，取s=20mm； 推出行程富余量，一般取3mm6mm，取=6mm。 代入解得： h=93 mm100 mm 符合要求。6.4動模座板（350 mm350 mm,厚30 mm） 材料為45鋼，其上的注射機頂桿孔為100 mm，其上的推板導(dǎo)柱孔與導(dǎo)柱采用H7/ m6配合。6.5推板（180 mm350 mm,厚25 mm） 材料為45鋼，其上的推板導(dǎo)套孔與推板導(dǎo)套采用H7/k6配合，用4個M8的內(nèi)六角圓柱螺釘與推桿固定板固定。6.7推桿固定板（180 mm350 mm,厚20 mm）材料為45鋼，其上的推板導(dǎo)套孔與推板導(dǎo)套采用H7/ f6配合7. 合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)模架時，因模架本身帶有導(dǎo)向裝置，一般情況下，只要按模架規(guī)格選用即可。7.1導(dǎo)向機構(gòu)的總體設(shè)計（1）導(dǎo)向零件應(yīng)合理地均勻分布在模具的周圍或靠近邊緣的部位，其中心至模具邊 緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強度，防止壓入導(dǎo)柱和導(dǎo)套后變形。（2）該模具采用4根導(dǎo)柱，其布置為等直徑導(dǎo)柱對稱布置。（3）該模具導(dǎo)柱安裝在支承板和模套上，導(dǎo)套安裝在定模固定板上。（4）為了保證分型面很好的接觸，導(dǎo)柱和導(dǎo)套在分型面處應(yīng)制有承屑槽，即可削去一個面或在導(dǎo)套的孔口倒角，該模具采用后者。（5）在合模時，應(yīng)保證導(dǎo)向零件首先接觸，避免凸模先進入型腔，導(dǎo)致模具破壞。（6）動定模板采用合并加工時，可確保同軸度要求。7.2導(dǎo)柱的設(shè)計（1）該模具采用帶頭導(dǎo)柱，不加油槽。如下圖7-1所示。7-1導(dǎo)柱（2）導(dǎo)柱的長度必須比凸模端面高度高出6 mm8mm。（3）為使導(dǎo)柱能順利地進入導(dǎo)向孔，導(dǎo)柱的端部長做成圓錐形或球形的先導(dǎo)部分。（4）導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具尺寸來確定，應(yīng)保證具有足夠的抗彎強度 （5）導(dǎo)柱的安裝形式，導(dǎo)柱固定部分與模板按H7/k6配合，導(dǎo)柱滑動部分按H7/f7或H8/f7的間隙配合。（6）導(dǎo)柱工作部分的表面粗糙度為R=0.4m.（7）導(dǎo)柱應(yīng)具有堅硬而耐磨的表面，堅韌而不易折斷的內(nèi)芯，多采用低碳鋼經(jīng)滲碳淬火處理或碳素工具鋼T8A,T10A經(jīng)淬火處理，硬度為50HRC以上或45鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)，表面淬火，低溫回火，硬度為50HRC以上。7.3導(dǎo)套的設(shè)計導(dǎo)套與安裝在另一半模上的導(dǎo)柱相配合，用以確定動，定模內(nèi)的相對位置，保證模具運動導(dǎo)向精度的圓套形零件。導(dǎo)套常用的結(jié)構(gòu)形式有兩種：直導(dǎo)套，帶頭導(dǎo)套。（1） 結(jié)構(gòu)形式。采用導(dǎo)套（型），如下圖7-2所示。7-2導(dǎo)套（2）導(dǎo)套的端面應(yīng)倒圓角，導(dǎo)柱孔最好做成通孔，有利于排出孔內(nèi)剩余空氣。（3）導(dǎo)套孔的滑動部分按H7/f7或H8/f7的間隙配合，表面粗糙度為0.4m。 導(dǎo)套外徑與模板一端采用H7/k6配合；另一端采用H7/e7配合鑲?cè)肽０?。?）導(dǎo)套材料可用淬火鋼或銅耐磨材料制造，該模具中采用T8A。7.4推板導(dǎo)柱與導(dǎo)套的設(shè)計該套模具采用推板導(dǎo)柱固定在動模座板上的形式。推板導(dǎo)柱除了起導(dǎo)向作用外，還支撐著支承板，從而改善支承板的受力狀況，大大提高了支承板的剛性，該模具設(shè)置了4套推板導(dǎo)柱與導(dǎo)套，它們之間采用H7/f6配合，其形狀與尺寸配合如下圖7-3所示。7-3推板導(dǎo)柱，導(dǎo)套8. 脫模推出機構(gòu)的設(shè)計注射成型每一循環(huán)中，塑件必須準(zhǔn)確無誤地從模具的凹模中或型芯上脫出，完成脫出塑件的裝置稱為脫模機構(gòu)，也常稱為推出機構(gòu)。8.1脫模推出機構(gòu)的設(shè)計原則塑件推出（頂出）是注射成型過程中的最后一個環(huán)節(jié)，推出的好壞將最后決定塑件的質(zhì)量，因此，塑件的推出是不可忽視的。在設(shè)計推出脫模機構(gòu)時應(yīng)遵循下列原則：（1）推出機構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動模一側(cè)；（2）保證塑件不因推出而變形損壞；（3）機構(gòu)簡單，動作可靠；（4）良好的塑件外形；（5）合模時的準(zhǔn)確復(fù)位。8.2塑件推出的基本方式(1）推桿推出是一種基本的，也是一種常用的塑件推出方式。常用的推桿形式有圓形，畸形，階梯形。 (2）推件板推出 對于輪廓封閉且周長較長的塑件