裝配圖放音機機殼注射模設計(論文+DWG圖紙),裝配,圖放音機,機殼,注射,設計,論文,dwg,圖紙
工序號
工序名稱
工 序 內(nèi) 容
設 備
1
備料
將毛坯鍛成平行六面體，尺寸為126mm*80mm*52mm
2
熱處理
退火
3
銑平面
銑各平面，厚度留磨削余量0.6mm,側面留磨削余量0.4mm
立式銑床
4
磨平面
磨上下平面，磨相鄰兩側面保證垂直度
平面磨床
5
鉗工劃線
劃出對稱中心線，圓孔、方形孔線
6
鉆孔
鉆出圓孔并鉆出穿絲孔
立式鉆床
7
加工方形孔
用線切割加工方孔
線切割機
8
熱處理
按熱處理工藝保證43~48HRC
9
磨平面
磨上下面及基準面達要求
平面磨床
10
校驗
11
入庫
凸模的工藝路線
凹模底部鑲塊的工藝路線
工序號
工序名稱
工 序 內(nèi) 容
設 備
1
備料
將毛坯鍛成平行六面體，尺寸為130mm*81mm*38mm
2
熱處理
退火
3
粗加工毛坯
銑六面保證尺寸
立式銑床
4
磨平面
磨上下平面及相鄰的側面保證垂直度
平面磨床
5
鉗工劃線
劃出對稱中心線，沉孔、方槽線
6
銑槽
銑出各方槽，留磨削余量0.3mm
立式銑床
7
熱處理
按熱處理工藝保證50~57HRC
8
磨平面
磨上下面及基準面達要求
平面磨床
9
校驗
10
入庫
目 錄
摘要………………………………………………….2
第一章 概述…………………………… …….........2
27
第二章 產(chǎn)品分析………………………………....5
第三章 模具結構方案的確定....................................7
第四章 模具各部分的設計..........................................7
第一節(jié) 型腔數(shù)量及排列方式...................................................7
第二節(jié) 分型面的選擇...............................................................7
第三節(jié) 澆注系統(tǒng)也排溢系統(tǒng)的設計.........................................8
第四節(jié) 成型零件的設計..........................................................11
第五節(jié) 合模導向機械的設計...........................................20
第六節(jié) 推出機械的設計.....................................21
第七節(jié) 側向分型與抽芯機械的設計.................22
第八節(jié) 冷卻系統(tǒng)的設計.....................................26
第五章 選取模架和注射機及其工藝參數(shù)的校核....27
第一節(jié) 選取模架
第二節(jié) 選取注射機
第三節(jié) 注射機有關工藝參數(shù)的校核
第六章 模具的工作原理............................................29
第七章 總結................................................................30
第八章 致謝...............................................................32
參考文獻..............................................................33
放音機機殼注射模設計
摘要：介紹了放音機機殼的成型工藝及注射模結構，為了解決塑件三面?zhèn)瓤椎某樾竞蛷臀?，模具采用了斜導柱側向抽芯結構與彈簧抽芯結構相結合，可自動抽芯復位提高生產(chǎn)力。
關鍵詞：注射模；斜滑塊；抽芯。
Playback machine machine the hull inject the mold design
Introduced the playback machine machine the hull of type craft and inject the mold. construction, for the sake of the solution system pull outing of the bore of a three ,on the sideses core pulling adopted the slanted pillar the plastic direction with were realized , molding tool to pull out the pulling construction and spring coil to pull out the core construction to combine.together, and can automatically pull out the core mould to increase the productivity.
Key words:injection mould;slanted slide;core pulling
第一章 概 述
一、塑料及塑料工業(yè)的發(fā)展
塑料是以樹脂為主要成分的高分子有機化合物，簡稱高聚物。塑料其余成分包括增塑劑、穩(wěn)定劑、增強劑、固化劑、填料及其它配合劑。
塑料制件在工業(yè)中應用日趨普遍，這是由于它的一系列特殊的優(yōu)點決定的。塑料密度小、質量輕。塑料比強度高；絕緣性能好，介電損耗低，是電子工業(yè)不可缺少的原材料；塑料的化學穩(wěn)定性高，對酸、堿和許多化學藥品都有很好的耐腐蝕能力；塑料還有很好的減摩、耐磨及減震、隔音性能也較好。因此，塑料躋身于金屬、纖維材料和硅酸鹽三大傳統(tǒng)材料之列，在國民經(jīng)濟中，塑料制件已成為各行各業(yè)不可缺少的重要材料之一。
塑料工業(yè)的發(fā)展階段大致分為一下及個階段：
1. 初創(chuàng)階段 30年代以前，科學家研制分醛、硝酸纖維和聚酰胺等熱塑料，他們的工業(yè)化特征是采用間歇法、小批量生產(chǎn)。
2. 發(fā)展階段 30年代，低密度聚乙烯、聚氯乙烯等塑料的工業(yè)化生產(chǎn)，奠定了塑料工業(yè)的基礎，為其進一步發(fā)展開辟了道路。
3. 飛躍階段 50年代中期到60年代末，塑料的產(chǎn)量和數(shù)量不斷增加，成型技術更趨于完善。
4. 穩(wěn)定增長階段 70年代以來，通過共聚、交聯(lián)、共混、復合、增強、填充和發(fā)泡等方法來改進塑料性能，提高產(chǎn)品質量，擴大應用領域，生產(chǎn)技術更趨合理。塑料工業(yè)向著自動化、連續(xù)化、產(chǎn)品系列化，以及不拓寬功能性和塑料的新領域發(fā)展。
我國塑料工業(yè)發(fā)展較晚。50年代末，由于萬噸級聚氯乙稀裝置的投產(chǎn)和70年代中期引進石油化工裝置的建成投產(chǎn)，使塑料工業(yè)有了兩次的躍進，于此同時，塑料成型加工機械和工藝方法也得到了迅速的發(fā)展，各種加工工藝都已經(jīng)齊全。
塑料由于其不斷的被開發(fā)和應用，加之成型工藝的不斷發(fā)展成熟于完善，極大地促進了成型模具的開發(fā)于制造。隨者工工業(yè)塑料制件和日用塑料制件的品種和需求的日益增加，而且產(chǎn)品的更新?lián)Q代周期也越來越短，對塑料和產(chǎn)量和質量提出了越來越高的要求。
二、 塑料成型在工業(yè)生產(chǎn)中的重要作用
模具是工業(yè)生產(chǎn)中重要的工藝裝備，模具工業(yè)是國民經(jīng)濟各部門發(fā)展的重要基礎之一。塑料模是指用于成型塑料制件的模具，它是型腔模的一種類型。
模具設計水平的高低、加工設備的好壞、制造力量的強弱、模具質量的好壞，直接影響著許多新產(chǎn)品的開發(fā)和老產(chǎn)品的更新?lián)Q代，影響著產(chǎn)品質量和經(jīng)濟效益的提高。美國工業(yè)界認為“模具工業(yè)是美國工業(yè)的基礎”，日本則稱“模具是促進社會繁榮富裕的勞動力”。
今年來，我國各行業(yè)對模具的發(fā)展都非常重視。1989年，國務院頒布了“當前產(chǎn)業(yè)政策要點的決定”，在重點支持改造的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品中，把模具制造列為機械技術改造序列的第一位，它確定了模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的重要地位，也提出了振興模具工業(yè)的主要任務。
三、 塑料成型技術的發(fā)展趨勢
一副好的塑料模具與模具的設計、模具材料及模具制造有很大的關系。塑料成型技術發(fā)展趨勢可以簡單地歸納為一下及個方面。
1. 模具的標準化 為了適應大規(guī)模成批生產(chǎn)塑料成型模具和縮短模具制造周期的需要，模具的標準化工作十分重要，目前我國標準化程度只達到20％。注射模具零部件、模具技術條件和標準模架等有一下14個標準：
當前的任務是重點研究開發(fā)熱流道標準元件和模具溫控標準裝置；精密標準模架、精密導向件系列；標準模板及模具標準件的先進技術和等向標準化模塊等。
2. 加強理論研究
3. 塑料制件的精密化、微型化和超大型化
4. 新材料、新技術、新工藝的研制、開發(fā)和應用各種新材料的研制和應用，模具加工技術的革新，CAD/CAM/CAE技術的應用都是模具設計制造的發(fā)展趨勢。
第二章 產(chǎn) 品 分 析
1、該產(chǎn)品為耳機機身部分用于機芯的安裝與固定。其外觀要求較高，精度要求一般，裝配精度要求較高。外表面粗糙度值較低，內(nèi)表面粗糙度值較高。壁厚均勻，有側向凹凸結構，屬于矩形類零件，結構較為復雜?？梢杂米⑸淠＞咭淮纬尚?。
2、由上述分析，選產(chǎn)品的材料為ABS。ABS的成型特點為：在升溫時粘度增高所以成型壓力較高。塑料上的脫模斜度宜取稍大值。ABS易吸水，成型加工前應進行干燥處理。易產(chǎn)生熔接痕，模具設計時應注意盡量減小澆注系統(tǒng)對料流的阻力。在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度及收縮率影響極小。ABS的流動性中等。
3、查參考文獻[1]表3-1得ABS的注射工藝參數(shù)如下表：
注射機類型
螺桿式
螺桿轉速（r/min）
30~60
噴嘴形式
直通式
噴嘴溫度（oC）
180~190
料筒溫度（oC）
前
200~210
中
210~230
后
180~200
模具溫度（oC）
50~70
注射壓力(Mpa)
70~90
保壓力（Mpa）
50~70
注射時間（s）
3~5
保壓時間（s）
15~30
冷卻時間（s）
15~30
成型周期（s）
40~70
查參考文獻[1]表3-9得ABS的精度等級為：
塑料品種
高精度
一般精度
低精度
ABS
3
4
5
根據(jù)塑件的結構特性和作用，選取一般精度等級4級已能滿足要求。
查參考文獻[1]附錄B常用塑料的收縮率得ABS的收縮率為：
塑料種類
收縮率（%）
ABS
0.3~0.8
查參考文獻[1]表3-11塑件脫模斜度得:
塑 料 名 稱
脫 模 斜 度
型腔
型芯
ABS
35'~1o30'
30'~40'
根據(jù)上表選ABS的脫模斜度為:型腔選1o,型芯選30'。
第三章 模具結構方案的確定
因制件存在內(nèi)凹外凸，而不能強制脫模，固應采用側向分型與抽芯結構的模具。
第四章 模具各部分的設計
第一節(jié) 型腔數(shù)量及排列方式
考慮到塑料制件的生產(chǎn)批量不大，交貨期長，成型品種的工藝特性，塑件的形狀及尺寸，塑料制件的成本等因素，初步確定采用單型腔模具結構。單型腔模具有以下優(yōu)點：
（1）、塑料制件的形狀和尺寸始終一致。
（2）、工藝參數(shù)易于控制。
（3）、模具的結構簡單、緊湊，設計自由度大。
（4）、制造成本低，制造周期短。
第二節(jié) 分型面的選擇
遵循分型面的選擇原則：
（1）、分型面應選在塑件外形最大輪廓處。
（2）、確定有效的留模方式，便于塑件順利脫模。（應使塑件留在動模內(nèi)）。
（3）、保證塑件的精度要求。
（4）、保證塑件的外觀質量要求。
（5）、易于加工制造，易于排氣等。
可選取平直分型面如下圖：
第三節(jié) 澆注系統(tǒng)與排溢系統(tǒng)的設計
選用普通流道澆注系統(tǒng)，其一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴等四部分組成。
一、主流道的設計
主流道是澆注系統(tǒng)中從注射機噴嘴與模具相接觸的部位開始到分流道為止的塑料熔體的流動通道。
主流道設計成圓錐形。錐角為2°到6°，表面粗糙度Ra<0.8μm。由于主流道部分在成型過程中，其小端入口處與注射機噴嘴及一定溫度、壓力的塑料熔體要冷熱交替地反復接觸，屬易損件，對材料的要求較高，因而模具的主流道部分設計成可拆卸更換的主流道，材料采用碳素工具鋼T8A或T10A等，熱處理要求淬火53～57HRC。
（1）、主流道的尺寸如下表：
符號
名稱
尺寸（mm）
d
主流道小端直徑
注射機噴嘴徑+(0.5～1)
SR
主流道球面半徑
噴嘴球面半徑+(1～2)
H
球面配合高度
3～５
α
主流道錐角
２o～６o
Ｌ
主流道長度
盡量≤60
D
主流道大端直徑
d+2Ltgα/2
(2)、主流道襯套的型式
采用主流道襯套與定位圈設計成整體式。
二、分流道的設計
分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動通道。
（1）、分流道的形狀及尺寸
考慮塑料制件的結構，所用塑料的工藝特性、成型工藝條件及分流道的長度等因素，采用半圓形截面的分流道。查參考文獻[1]表5-3可得分流道的直徑推薦值為4.7~9.5。因ABS的流動性為中等，故分流道的直徑一般取中間值。但考慮到截面過大，不僅積存空氣增多，塑件容易產(chǎn)生氣泡，而且增大塑料耗量延長冷卻時間。但若截面過小，會降低單位時間內(nèi)輸送的塑料熔體流量，使填充時間延長，導致塑件常出現(xiàn)缺料，波紋等缺陷。經(jīng)綜合考慮，取分流道的直徑為5mm。
（2）、分流道的長度
分流道要盡可能地短，且少折彎，便于注射成型過程中最經(jīng)濟地使用原料和注射機的能耗，減少壓力的損失和熱量損失。結合模具結構考慮。
（3）、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，只有中心部分的塑料熔體的流動狀態(tài)較為理想，因而分流道的內(nèi)表面粗糙度Ra不要求很高，一般取Ra=1.6即可。這樣表面稍不光滑，有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定，從而與中心部位的熔體之間產(chǎn)生一定的速度差，以保證熔體流動時具有適宜的剪切率和剪切熱。
三、澆口的設計
澆口是連接分流道與型腔的通道。直接澆口雖然具有流動阻力小、料流速度快及補縮時間長的特點，但注射壓力直接作用在塑件上，容易在進料處產(chǎn)生較在的殘余應力而導致塑件翹曲變形，澆口痕跡也較明顯，影響塑件的外觀，故不可用直接澆口。
用點澆口，雖然成型塑件，去除澆口后殘余痕跡小，易取得澆注系統(tǒng)的平衡，也利于自動化操作，但壓力損失過大，收縮大，塑件易變形，同時在定模部分需另加一個分型面，以便燒口凝料脫模。因此用點澆口也不是很理想。
用側澆口，側澆口的截面形狀多為矩形狹縫（也有半圓形的注入口），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封閉時間。側澆口加工容易，修整方便，并可根據(jù)塑件的形狀特征靈活地選擇進料位置，對各種塑料的成型適應性均較強；但是有澆口痕跡存在，會形成熔接痕、縮孔、氣孔等塑件缺陷。
根據(jù)塑件的結構，模具的結構，對上述澆口的相互比較，綜合考慮，選擇搭接式側澆口。如下圖：
四、冷料穴的設計
冷料穴是用來接收冷料，防止冷料進入燒注系統(tǒng)的流道和型腔，同時還是在開模時將主流道和分流道的冷凝料勾住，使其保留在動模一側，便于脫模的功能。
冷料穴設計在主流道對面的動模板上，其標稱直徑與主流道大端直徑相同或稍大一些，深度約為直徑的1~1.5倍，最終要保證冷料的體積小于冷料穴的體積。選用端部為Z字形拉料桿形式的冷料穴。
五、排溢系統(tǒng)的設計
分析塑件的結構，模具的結構，可利用推桿、活動型芯以及雙支點的固定型芯端部與模板的配合間隙進行排氣，其間隙為0.03~0.05mm。
第四節(jié) 成型零件的設計
一、成型零件的結構設計
1、凹模
凹模是成型塑件外表面的主要零件，按結構不同，可分為整體式和組合式。
方案一：整體式凹模的特點是由整塊材料加工而成，牢固，使用中不易發(fā)生變形，不會使塑件產(chǎn)生拼接線痕跡。但由于加工困難，熱處理不方便，所以整體式凹模只用在形狀簡單的中、小型模具上。
方案二：底部鑲拼式凹模，為了便于機械加工、研磨拋光和熱處理，形狀復雜的型腔底部設計成鑲拼式。
綜上所述，采用底部鑲拼式凹模，簡化了復雜凹模的加工工藝，減少了熱處理變形，拼合處有間隙利于排氣，便于模具維修，節(jié)省了貴重的模具鋼。
因此采用方案二，把凹模做成底部鑲拼式凹模。如下圖：
2、凸模和型芯
凸模和型芯是成型塑件內(nèi)表面的零件。凸模一般是指成型塑件中較大的、主要內(nèi)形的零件又稱主型芯；型芯一般是指成型塑件上較小孔槽的零件。
主型芯也可分為整體式和組合式兩種。
方案一：采用整體式主型芯，結構牢固，但不便加工，消耗的模具鋼多，主要用于工藝試驗?；蛐⌒湍＞呱系男螤詈唵蔚男托?。
方案二：采用將型芯單獨加工，再鑲入模板中。采用通孔凸肩式，凸模用臺肩和模板連接，再用墊板螺釘緊固，連接牢固。
通過比較，分析塑件結構，選用方案二的凸模結構。如下圖：
小型芯也單獨制造，再嵌入模板中。也都采用凸肩固定。多個互相靠近的不型芯，用凸肩固定時，如果凸肩發(fā)生重迭干涉，可將凸肩相碰的一面磨去，將型芯固定板的臺階孔加工成大圓臺階孔或長腰圓形臺階孔，然后再將型芯鑲入?；虿捎脝芜呁辜绻潭ā?
二、成型零件工作尺寸的計算
1、型腔和型芯工作尺寸的計算
以下計算公式都是由參考文獻[1]第五章第三節(jié)查得。
(1)、型腔和型芯的徑向尺寸
①型腔徑向尺寸
=[(1+S)Ls-x*Δ]0+δz
L :為模具型腔的基本尺寸
δz :為模具成型零件的制造公差
S :為塑料的平均收縮率
S=(Smax+Smin)/2=(0.3%+0.8%)/2=0.55%
Ls :為塑件的基本尺寸,其公差為負偏差
x :為修正系數(shù)
修正系數(shù)x在塑件的尺寸較大,精度級別較低時,取x=0.5 ;當塑料制件尺寸較小,精度級別較高時,取x=0.75 ;
Δ :為塑件公差
查參考文獻[1]表3-8得基本尺寸Ls=114.5mm的公差Δ=0.50mm;Ls=88.5mm的公差Δ=0.44mm。
而模具成型零件的制造公差一般取塑件公差的1/3～1/4或取IT7～IT8級作為模具制造公差，這里取塑件公差的1/3作為模具的制造公差。
δz1=1/3*00.50=0.167mm
δz2=1/3*0.44=0.147mm
這里x都取0.5
則
L114.5=[(1+0.55%)*114.5-0.5*0.5]0+0.167
=114.880+0.167mm
L88.5=[(1+0.55%)*88.5-0.5*0.44]0+0.147
=88.77mm
②型芯徑向尺寸
l0-δz=[(1+S)*ls+x*Δ] 0-δz
式中:
l:為型芯的基本尺寸
ls :為塑件孔的徑向基本尺寸
其它符號的意義同前。
查參考文獻[1]表3-8得基本尺寸 ls=110.1mmr的公差Δ=0.50mm ；ls=68.2mm的公差Δ=0.38mm ; ls=13.8mmr的公差Δ=0.20mm ；ls=71.3mm的公差Δ=0.38mm；ls=111.5mm的公差Δ=0.50mm；
δz取塑件公差的1/3
則 δz1=1/3*0.50=0.167mm
δz2=1/3*0.38=0.127mm
δz3=1/3*0.20=0.067mm
δz4=1/3*0.38=0.127mm
δz5=1/3*0.50=0.167mm
尺寸110.1mm 、111.5mm 、68.2 mm 、71.3mm的修正系數(shù)x取0.5；尺寸13.8mm的修正系數(shù)x取0.75。
則
l110.5=[(1+0.55%)*110.1+0.5*0.50]0-0.167
=110.960-0.167mm
l68.2=[(1+0.55%)*68.2+0.5*0.38] 0-0.127
=68.77 0-0.167mm
l13.8=[(1+0.55%)*13.8+0.75*0.20] 0-0.067
=14.03 0-0.067mm
l71.3=[(1+0.55%)*71.3+0.5*0.38] 0-0.127
71.88 0-0.127mm
l111.5=[(1+0.55%)*111.5+0.5*0.50] 0-0.167
=112.360-0.167mm
2、型腔深度尺寸和型芯高度尺寸
①型腔深度尺寸
H0+δz= [(1+S)*Hs-xΔ] 0+δz
式中：H為模具型腔的深度尺寸
Hs為塑件高度基本尺寸
其它符號意義同前。
查參考文獻[1]表3-8得
基本尺寸Hs=20.2mm的公差Δ=0.24mm
Hs=8.3mm的公差Δ=0.16mm
Hs=11.5mm的公差Δ=0.18mm
δz取塑件公差的1/3。
則 δz1=1/3*0.24=0.080mm
δz1=1/3*0.16=0.053mm
δz1=1/3*0.18=0.060mm
修正系數(shù)取x=0.5。
則 H20.2= [(1+0.55%)*20.2-0.5*0.24]0+0.080
=20.190+0.080mm
H8.3=[(1+0.55%)*8.3-0.5*0.16] 0+0.053
=8.270+0.053mm
H11.5=[(1+0.55%)*11.5-0.5*0.18] 0+0.060
=11.470+0.060mm
②型芯高度尺寸
h0-δz=[(1+S)*hs+x*Δ] 0-δz
式中： h為模具型芯高度尺寸
hs為塑件深度基本尺寸
其它符號意義同前。
查參考文獻[1]表3-8得
基本尺寸hs=18.3mm的公差Δ=0.22mm
hs=6.8mm的公差Δ=0.16mm
δz取塑件公差的1/3。
則 δz1=1/3*0.22=0.073mm
δz2=1/3*0.16=0.053mm
修正系數(shù)x取x=0.5
則 h18.3=[(1+0.55%)*18.3+0.5*0.22]0-0.073
=18.510-0.073mm
h6.8=[(1+0.55%)*6.8+0.5*0.16] 0-0.053
=6.920-0.053mm
3、中心距尺寸的計算
C=(1+S)*Csδz/2
式中： C為模具上成型零件中心距的基本尺寸
Cs為塑件中心距的基本尺寸
其它符號意義同前。
查參考文獻[1]表3-8得
基本尺寸Cs=42.5mm的公差Δ=0.28mm ；
Cs=75.3mm的公差Δ=0.38mm ；Cs=103mm的公差Δ=0.50mm ；Cs=78mm的公差Δ=0.38mm ；Cs=108mmΔ=0.50mm的公差 ； Cs=6mm的公差Δ=0.14mm ；Cs=18mm的公差Δ=0.20mm ；
Cs=32mm的公差Δ=0.26mm ；Cs=58mm的公差Δ=0.32mm ；Cs=60mm的公差Δ=0.32mm ；
模具的制造誤差δz取塑件公差的1/4；則
δz1=1/4*0.28=0.070mm;
δz2=1/4*0.38=0.095mm;
δz3=1/4*0.50=0.167mm;
δz4=1/4*0.38=0.095mm;
δz5=1/4*0.50=0.167mm;
δz6=1/4*0.14=0.035mm;
δz7=1/4*0.20=0.050mm;
δz8=1/4*0.26=0.065mm;
δz9=1/4*0.32=0.080mm;
δz10=1/4*0.32=0.080mm;
C42.5=(1+0.55%)*42.50.070/2=42.730.035mm
C75.3=(1+0.55%)*75.30.095/2=75.710.0475mm
取C73.5=75.710.048mm
C103=(1+0.55%)*1030.125/2=103.570.0625mm
取C103=103.570.063mm
C78=(1+0.55%)*780.095/2=78.430.0475mm
取C78=78.430.048mm
C108=(1+0.55%)*1080.125/2=108.590.0625mm
取C108=108.590.063mm
C6=(1+0.55%)*60.035/2=6.030.0175mm
取C6=6.030.018mm
C18=(1+0.55%)*180.050/2=18.100.025mm
C32=(1+0.55%)*320.065/2=32.180.0325mm
取C32=32.180.033mm
C58=(1+0.55%)*580.080/2=58.320.040mm
C60=(1+0.55%)*600.080/2=60.330.040mm
4、模具型腔側壁和底板厚度的計算與確定
①型腔側壁厚計算確定
型腔的壁厚尺寸，一般根據(jù)經(jīng)驗予以確定。但對于一些主要成型零件應按其受力情況作必要的計算，以使型腔在成型壓力下不至于變形。
理論分析和生產(chǎn)實踐表明，大尺寸的模具型腔，剛度不足是主要矛盾，型腔壁厚應以滿足剛度條件為準；而對于小尺寸的模具型腔，在發(fā)生大的彈性變形前，其內(nèi)應力往往超過了模具材料的許用應力，因此強度不足是主要矛盾，設計型腔壁厚應以強度條件為準。
因該模具型腔為小尺寸的型腔，其長邊尺寸l=114.88mm，短邊尺寸為b=88.77mm,故在此按強度條件計算。
查參考文獻[1]，得按強度條件型腔側壁的計算式為： s=(pH1l2/2H[σ])1/2
式中：s 為型腔側壁厚度(mm);
p為型腔內(nèi)熔體的壓力（MPa），一般為25~45MPa；
Ｈ１為承受熔體壓力的側壁高度（mm）;
l為型腔側壁長邊長（mm）;
H為型腔側壁總高度(mm)；
[σ]為模具材料的許用應力(MPa)；
取p=35MPa、Ｈ１=20.19mm、Ｈ=30mm、
s=(35*20.19*114.882/2/30/160)1/2
=31.17mm
考慮模具結構和導柱孔的位置，參考文獻[1]表5-17矩形型腔壁厚尺寸： (mm)
矩形型腔內(nèi)
壁短邊b
整體式型腔側壁厚s
鑲拼式型腔
凹模壁厚
模套壁厚
>80~90
48~55
13~14
40~45
取總的側壁厚度為s=42.5mm。
②底板厚度的確定
因模具的型腔底板為模座板，故不用再計算，其厚度即為模座板的厚度。
5、動模支承板厚度的計算
動模支承板兩端由模腳支撐著，動模支承板在成型壓力作用下發(fā)生變形時，導致塑件高度方向尺寸超差，或在分型面發(fā)生溢料現(xiàn)象。組合式型腔底板就是動模支承板，當已選定的動模支承板厚度通過校驗不夠時，可在支承板和動模底板之間設置支柱，故其厚度選擇較自由。根據(jù)參考文獻[1]表5-18的經(jīng)驗數(shù)據(jù)來確定動模友承板的厚度。
塑件在分型面上的投影面積為：
114.5*(88.5-22)=7614.25mm2≈76.14cm2 （mm）
塑件在分型面上的投影面積（cm2）
支承板厚度
>50~100
25~30
取動模支承板的厚度為25mm。
第五節(jié) 合模導向機構的設計
導向機構起到定位作用、導向作用和承受一定的側向壓力。由于該模具的側向壓力不是很大，所以采用導柱導向機構。
一、導柱
導柱的結構形式采用帶頭導柱，其結構簡單，加工方便。
①導柱的長度 導柱的導向部分的長度要比凸模端面高出8~12mm。
②導柱的形狀 導柱的前端做成錐臺形。
③導柱的材料 采用T10鋼經(jīng)淬火處理，硬度為50~55HRC。
④數(shù)量及布置 采用等直徑的4根導柱不對稱布置，且應保證民導柱中心線到模具邊緣距離為導柱直徑的1~1.5倍。
⑤配合精度 導柱固定端與模板之間采用或的過渡配合；導柱的導向部分采用或的間隙配合。
二、導套
導套的結構形式采用帶頭導套，即II型導套。
①導套的形狀 導柱孔作成通孔，且在導套前端面倒圓角。
②導套的材料 采用與導柱相同的材料，但其硬度要低于導柱硬度，以減輕磨損，防止導柱或導套拉毛。
③導套的固定形式及配合精度
用或配合鑲入模板。
第六節(jié) 推出機構的設計
采用Ａ型推桿與推管組合的推出機構，選用直徑為Ф4的推桿7根，直徑為Ф5的為推桿6根，直徑為Ф6的推桿7根，和4根Ф5的推管，推管同時起著成型的作用。其布置形式如下圖所示：
推桿直徑d與模板上的推桿孔采用H8/f7~H8/f8的間隙配合。推桿裝入模具后，其端面應與型腔底面平齊，或高出型腔底面0.05~0.1mm。
推桿的固定采用固定板固定的形式，推桿固定端與推桿固定板采用單邊0.5mm的間隙，這樣既可降低加工要求，又能在多推桿的情況下，不因由于各板上的推桿孔加工誤差引起的軸線不一致而發(fā)生卡死現(xiàn)象。
推桿的材料用Ｔ10碳素工具鋼，熱處理要求硬度HRC≥50，工作端配合部分的表面粗糙度Ra≤0.8μm。
因該模具的推出距離不是很大，所以推管采用型芯固定在模具底板上的形式。
推管的內(nèi)徑與型芯配合，因直徑較小，所以選用H8/f7的配合；推管外徑與模板孔相配合，因直徑較小，故選用H8/f8的配合。推管與型芯的配合長度要比推出行程大3~5mm；推管與模板的配合長度一般取推管外徑的1~1.5倍。推管的材料選用T10碳素工具鋼，熱處理要求硬度HRC≥50，工作端配合部分的表面粗糙度Ra≤0.8μm。
第七節(jié) 側向分型與抽芯機構的設計
一、抽芯距的確定
根據(jù)塑件的側孔、側凹的深度為2.5mm,可得抽芯距s=2.5+2~3=4.5~5.5mm;取s=5mm.
二、抽芯力的計算
由參考文獻[1]得抽芯力Fc的計算式為：
Fc=c*h*p(μcosα-sinα)
Fc為抽芯力(N)
c為側型芯成型部分截面的平均周長(m)
h為側型芯成型部分的高度(m)
p為塑件對側型芯的收縮應力，一般情況下，模內(nèi)冷卻的塑件，p=(0.8~1.2)*107MPa；模外冷卻的塑件,p=(2.4~3.9)*107MPa。
μ為塑料在熱狀態(tài)時對鋼的磨擦系數(shù)，一般μ=0.15~0.20；
α為側型芯的脫模斜度(o);
經(jīng)計算: c1=193.4mm=0.1934m；h1=12mm=0.012m;
c2=187.7mm=0.1877m ; h2=12mm=0.012m;
c3=127.7mm=0.1277m；h3=10mm=0.010m;
μ取μ=0.15 ;
由于側向成型塑件高度不大，所以不設計脫模斜度，α=0; P取p=1*107;則
Fc1=0.1934*0.012*1*107*(0.15*1-0)
=3481.2N=3.8412kN
Fc2=0.1877*0.012*1*107*(0.15*1-0)
=3378.6N=3.3786kN
Fc3=0.1277*0.010*1*107*(0.15*1-0)
=1915.5N=1.9155kN
三、側向抽芯機構的確定
方案一：三個側向抽芯都采用斜導柱側向分型與抽芯機構。斜導柱側向分型與抽芯機構是利用斜導柱等零件把開模力傳遞給側型芯或側向成型塊，使之產(chǎn)生側向運動完成抽芯與分型動作。其特點是結構緊湊、動作安全可靠、加工制造方便。
方案二：采用彈簧側向抽芯機構。彈簧側向抽芯機構與斜導柱側向抽芯機構對比其特點是省去了斜導柱，使模具結構簡化。但其只適用于側向成型零件所需的抽芯力和抽芯中都不大的抽芯機構。
方案三：結合方案一和方案二，抽芯力較大的兩個采用斜導柱側向分型與抽芯機構，抽芯力較小的一個采用彈簧側向抽芯機構。
綜合分析，選用方案三較好。
四、斜導柱的設計
（1）、斜導柱的結構設計
斜導柱工作端的端部可采用錐臺形或半球形，但半球形加工時較困難，所以采用錐臺形的結構，其斜角θ=α+2o，以免端部錐臺也參與側抽芯，導致滑塊停留位置不符合原設計計算的要求。
斜導柱的材料用T10A碳素工具鋼，熱處理要求硬度HRC≥55，表面粗糙度Ra≤0.8μm。
斜導柱與其固定的模板之間采用H7/m6的過渡配合。為了運動的靈活，滑塊上斜導孔與斜導柱之間保留0.5~1mm的間隙。
（2）、斜導柱傾角的確定
由參考文獻[1]得斜導柱的傾角一般小于25o，常用為12o≤α≤22o。由于抽芯距短，而抽芯力又小，斜導柱對稱布置，抽芯力可相互抵消，綜合分析，取斜導柱的傾角α=18o。
（3）、斜導柱的直徑的確定
按抽芯力Fc和斜導柱斜角α查參考文獻[1]表5-20得斜導柱的最大彎曲力Fω1≈4kN、Fω2≈4kN。
根據(jù)最大彎曲力Fω和側型芯滑塊受的脫模力作用線與斜導柱中心線的交點到斜導柱固定板的距離Hω以及α查參考文獻[1]表5-21得斜導柱的直徑為d1≈14mm, d2≈14mm。
（4）、斜導柱的長度計算
由參考文獻[1]公式（5-65）：
Lz= L1+ L2+ L3+ L4+ L5
=d2/2*tgα+h/cosα+d/2*tgα+s/sinα+5~10mm
式中 Lz為斜導柱總長度；
d2為斜導柱固定部分大端直徑；
h為斜導柱固定板的厚度；
d為斜導柱工作部分直徑；
s為抽芯距；
Lz=18/2*tg18+54/cos18+14/2*tg18+5/sin18+5mm
=83mm
五、側滑塊設計
因側向成型部分形狀較簡單，故用整體式的滑塊結構，材料用T10A，熱處理要求硬度HRC≥50。
六、導滑槽設計
采用T形槽導滑,因該模具的側向成型精度要求不是很高,故都可以采用整體式T?形槽導滑,其結構緊湊,但加工困難,精度不易保證。另一種是都采用局部蓋板式，該結構導滑部分淬硬后便于磨削加工，精度也容易保證，而且裝配方便。
經(jīng)分析，考慮到模具的結構，斜導柱側向分型與抽芯機構的導滑槽采用T形槽導滑局部蓋板式，彈簧側向分型與抽芯機構的導滑槽采用T形槽導滑整體式。
導滑槽與滑塊導滑部分采用H8/f8的間隙配合，其它各處均留有0.5mm左右的間隙。配合部分的表面粗糙度Ra≤0.8μm。
七、楔緊塊設計
楔緊塊與模具的聯(lián)接方式采用銷釘定位、螺釘（三個以上）堅固的形式，結構簡單、加工方便。
為了保證斜面能在合模時壓緊滑塊，而在開模時又能迅速脫離滑塊，以避免楔緊塊影響斜導柱對滑塊的驅動，鎖緊角α′應比斜導柱傾斜角α大一些，取α′=α+2o~3o。
八、滑塊定位裝置的設計
為了使模具的結構簡單緊湊，斜導柱側向分型與抽芯機構的滑塊定位裝置采用彈簧鋼球式，鋼球的直徑取5mm;彈簧側向分型與抽芯機構的滑塊直接用抽芯彈簧機構定位，即采用彈簧拉桿擋塊式定位裝置。
第八節(jié) 冷卻系統(tǒng)的設計
由于ABS的成型工藝要求模溫都不太高，常用溫水對模具進行冷卻。對于成型薄壁塑件，且成型工藝要求模溫也不太高時，也可以不設置冷卻裝置而依靠自然冷卻。
因該塑件的外表面要求光滑，表面精度要求較高，故可設置冷卻水道。
根據(jù)冷卻水道的設計原則：
①冷卻水道至型腔表面距離應盡量相等。一般水道孔邊至型腔表面的距離應大于10mm,常用12~15mm。
②澆口處加強冷卻。塑料熔體充填型腔時，澆口附近溫度最高，距澆口越遠溫度就越低，通常將冷卻水道的入口處設置在澆口附近。
③冷卻水道出、入口溫差應盡量小。
④冷卻水道應沿著塑料收縮的方向設置。
⑤冷卻水道必須盡量避免接近塑件的熔接部位，以免產(chǎn)生熔接痕，降低塑件強度；冷卻水道要易于加工清理，一般水道孔徑為10mm左右（不小于8mm）；冷卻水道的設計要防止冷卻水的泄漏，凡是易漏的部位要加密封圈。
綜上所述，結合塑件的結構與模具的結構，以及塑料的成型工藝性，設計冷卻水道的孔徑為8mm,其結構采用在動、定模兩側與型腔表面等距離鉆孔的形式。
第五章 選取模架和注射機及其工藝參數(shù)的校核
第一節(jié) 選取模架
根據(jù)型腔的尺寸和模具的結構，查參考文獻[2]選擇180*200mm的AII型模架。其主要尺寸為：
上模座的厚度： 30mm;
下模座的厚度： 30mm;
推板的厚度： 16mm;
推桿固定板的厚度： 12.5mm;
導柱的直徑： 16mm;
第二節(jié) 選取注射機
查參考文獻[2]選取注射機XS-Z-60,其主要技術參數(shù)如下表：
螺桿直徑（mm）
Ф38
注射容量（cm3）
60
注射壓力（MPa）
122
鎖模力（kN）
500
最大注射面積（cm2）
130
模具厚度
（mm）
最大 200
最小 70
模板行程(mm)
180
噴嘴
（mm）
球半徑 12
孔直徑 Ф4
定位孔直徑(mm)
Ф55
頂出(中心孔徑)mm
Ф50
第三節(jié) 注射機有關工藝參數(shù)的校核
一、鎖模力的校核
根據(jù)參考文獻[1]公式（4-3）：
n≤(F-pA2)/pA1
式中： n為型腔數(shù)量；
F為注射機的額定鎖模力（N）；
p為塑料熔體對型腔的成型壓力(MPa),其大小一般是注射壓力的80%；
A1為單個塑件在模具分型面上的投影面積(mm2);
A2為澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積(mm2);
A1≈76.14cm2=7614mm2; A2≈130mm2;
由前面所查得的ABS的工藝參數(shù)可得注射壓力為70~90MPa，取80MPa，則p=75*80%=60MPa;
（500000-60*130）/(60*7614)≈1.08>1
所選注射機的鎖模力符合要求。
二、注射量校核
由參考文獻[1]公式4-4：
nm1+m2≤80%m
式中：n為型腔數(shù)量；
m1為單個塑件的質量或體積(g或cm3);
m2為澆注系統(tǒng)所需塑料質量或體積(g或cm3);
m為注射機允許的最大注射量(g或cm3);
m1=7614*2+20*114.5*2+11*(114.5+2*88.5)*2+110.5*14*1.5+3.14*(2.5-.75)2*15*4=21504.475mm3
≈21.504 cm3
m2≈1.792 cm3
1*21.504+1.792=23.296 cm3<80%*60=48 cm3
所選注射機的注射量滿足要求。
三、模具厚度H校核
由參考文獻[1]公式4-7：
Hmin
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