复印机小端盖注塑模具设计（含全套CAD图纸） .doc

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1、复印机小端盖注塑模具设计摘要塑料工业是当今世界上增长最快的工业门类之一，而注射模具是其中发展较快的一种。因此，研究注射模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很大意义。本文主要是设计复印机小端盖的注射模具，论述了注射成型的基本原理，特别是单分型面注射模具的结构设计，详细介绍了注射模具的成型工艺及设备选择、浇注系统、抽芯机构和成型零部件的设计过程，并对模具制造工艺要求做了说明，最后通过CAD软件绘制出模具图。通过本设计，可以对注射模具有一个初步的认识，注意到设计中的细节问题，了解模具结构及工作原理，系统的复习了大学四年所学的专业知识。关键词：注射模具；注射成型工艺；模具设计；分型面Desig

2、n of injection mould machine small end cover AbstractNowadays plastics industry is to increase one of the quickest industry category in the world, injection mould is to develop quicker among them , therefore studies the injection mould has very big meaning to knowing plastic product procedure of pro

3、duction and raising product quality. This paper is designed Copier small end cap injection mould , discussed the basal principle injection mould, especially One-surface injection mold design , Have introduced the molding handicraft injecting a mould detailedly、equipment Selection、 feed system、Pullin

4、g mechanism and molding part design process, As well as demanded an explanation for mold manufacturing technology, Finally draw out the mould picture by CAD software.During this design, I can have a preliminary understanding of Injection mould, note the details, know Die structure and operating prin

5、ciple, Review of the professional knowledge of the four-year study .Key words: injection mould; injection mould process; mould designing;divides the profile目录1 绪论1 1.1 题目的背景和意义11.2 国内外模具工业的发展状况1 1.3塑料模具发展走势21.4 课题研究的意义及主要研究内容2 2 复印机小端盖的工艺性分析4 2.1塑件的材料与结构分析4 2.1.1塑件的体积及质量计算42.1.2塑件的结构与材料5 2.2塑件的尺寸精度及

6、表面质量7 2.2.1塑件的尺寸精度7 2.2.2塑件的表面质量72.3 工艺性分析7 3 注塑模具结构设计8 3.1分型面的确定8 3.2浇口的确定103.3型腔数目的确定11 3.4浇注系统设计123.4.1主流道123.4.2 分流道13 3.4.3 浇口的设计133.4.4 浇口套的形式及固定方式143.5成型零部件设计143.5.1成型零部件结构设计153.5.2成型零件工作尺寸计算183.6导向零件的设计193.7抽芯机构和顶出机构的设计213.7.1抽芯机构的设计213.7.2顶出机构的设计22 3.8脱模结构的设计24 3.8.1 脱模力的计算24 4 冷却设计及排气系统264

7、.1冷却水道热传面积264.1.1塑料传给模具的热量264.1.2冷却水的体积流量264.1.3冷却水道热传面积274.2排气系统的设计275注射机的选择及校核28 5.1选择注射机285.2 注射机的校核285.2.1 注射压力的校核295.2.2 最大注射量的校核305.2.3锁模力的校核305.2.4 喷嘴尺寸校核305.2.5 注射机固定模板定位孔与模具定位圈的关系315.2.6 模具外形尺寸校核315.2.7 模具的安装紧固315.3 本章小结316 模具材料的选择327 模具装配图及制造工艺337.1模具装配图337.2模具制造工艺357 模具可行性分析368.1本模具的特点368

8、.2市场效益及经济效益分析369 结论37致谢38参考文献39毕业设计（论文）知识产权声明40毕业设计（论文）独创性声明41附录421 绪论1.1 题目的背景和意义在现代生产中，模具是生产各种工业产品的重要工艺装备，它以其特定的形状通过一定的方式使原材料成型。由于模具成型具有优质，高产，省料和低成本等特点，现已广泛应用于汽车，航空航天，仪器仪表，家电，机械制造，石化，轻工日用品等工业部门。美国是世界上超级经济大国，也是世界模具工业的领先国家，日本经济之所以能飞速发展，并在国际市场上占有一定优势，模具工业的迅猛发展是重要原因之一1。一个国家的模具设计,制造水平反映了这个国家的机械制造水平2。 塑

9、料模具是现代塑料工业生产中最重要的工艺装备，塑模工业是国民经济的基础工业之一3。用塑模成型零件的主要优点是制造简便，材料利用率高，产品的尺寸规格一致，特别是对大批量生产的机电产品，更能获得价廉物美的经济效果。1.2 国内外模具工业的发展状况中国塑料机械虽然发展很快、生产品种也较多,基本上能供给国内塑料原料加工与塑料制品加工、成型所需的一般技术装备,个别产品也进入世界前列,但与工业发达国家如德国、日本、意大利相比,中国塑料机械还有一定差距,主要表现在品种少、能耗高、控制水平低、性能不稳定等方面。目前中国塑料机械产品主要集中在通用的中小型设备上,技术含量低,20 世纪80-90年代的低档产品供大于

10、求,机械制造能力过剩,企业效益下降。有的品种特别是超精大型高档产品还是空白,仍需进口4。欧美许多模具企业的生产技术水平，在国际上是一流的。将高新技术运用于其中已成为快速制造优质模具的有力保证。CAD/CAE/CAM的广泛运用，显示了用信息技术带动和提升工业的优越性，在欧美，这些已经达到了广泛应用5。CAE技术在欧美也逐渐成熟，在注射模具设计中应用CAE分析软件，预测成型过程中可能发生的缺陷。CAE技术在模具设计中的作用越来越大，意大利CONAU公司应用CAE技术后，试模时间减少了50%以上。为了缩短制模周期、提高市场竞争力，普遍采用高速切削加工技术。在欧洲模具展上，成型技术与快速制模技术占据了

11、十分突出的位置，有SLA、SLS、FDM和LOM等各种类型的快速成型设备，也有专门提供原型制造服务的机构和公司6。1.3塑料模具发展走势 塑料新材料及多样化成型方式今后必然会不断发展，因此对模具的要求也越来越高。为了满足市场需要，未来的塑料模具无论是品种、结构、性能还是加工都必将有较快发展，而且这种发展必须跟上时代步伐。展望未来，下列几方面发展趋势预计会在行业中得到较快应用和推广。a. 超大型、超精密、长寿命、高效模具将得到发展。 b. 多种材质、多种颜色、多层多腔、多种成型方法一体化的模具将得到发展。 c. 为各种快速经济模具，特别是与快速成型技术相结合的RP/RT技术将得到快速发展。 d.

12、 模具设计、加工及各种管理将向数字化、信息化、网络化方向发展。 e. 更高速、更高精度、更加智慧化的各种模具加工设备将进一步得到发展和推广应用。 f. 更高性能及满足特殊用途的模具新材料将会不断发展，随之将产生一些特殊的和更为先进的加工方法。 g. 各种模具型腔表面处理技术，如涂覆、修补、研磨和抛光等新工艺也会不断得到发展。 h. 逆向工程、并行工程、复合加工乃至虚拟技术将进一步得到发展。 i. 热流道技术将会迅速发展，气辅和其它注射成型工艺及模具也将会有所发展。 j. 模具标准化程度将不断提高。 k. 在可持续发展和绿色产品被日益重视的今天，“绿色模具”的概念已逐渐被提到议事日程上来。即，今

13、后的模具，从结构设计、原材料选用、制造工艺及模具修复和报废，以及模具的回收利用等方面，都将越来越考虑其节约资源、重复使用、利于环保，以及可持续发展这一趋向。1.4 课题研究的意义及主要研究内容结合大学四年所学的理论知识，以及将来所从事的专业，通过这次设计能够正确设计中等复杂程度的塑料模具和常见的塑料制品，能正确的分析与判断塑料制品成型过程中出现的常见缺陷，将理论知识运用到实践中，并能解决工程中到的实际问题。本设计主要研究内容如下：a. 熟悉端盖的图样和技术条件，然后对其进行工艺分析。b. 确定模具型腔的数目、选择分型面、确定型腔的布置方案。c. 确定成型零件、浇注系统、侧向分型与抽芯、脱模方式

14、、定位与支承机构、导向机构。d. 对注塑模的主要零件尺寸进行设计计算。e. 选择合理的塑压设备，确定成型机的技术参数。f. 确定模具结构,然后选用标准模架，并完成端盖注射模具设计。g. 最后绘制端盖注射模的装配图及主要零件图，零件图标注尺寸、公差及技术条件，并对主要零件进行强度校核。h. 根据课题研究过程，撰写毕业设计说明书，要求15000字以上。2 复印机小端盖的工艺性分析2.1塑件的材料与结构分析2.1.1塑件的体积及质量计算体积及质量的计算也利用PRO/ENGINEER的分析模块自动计算获得（塑件密度由塑料模设计手册表14查得：=1.2g/cm3），如图2.1所示： 图2.1塑件三维图结

15、果如下：体积 = 3.9154560e+04 MM3曲面面积 = 3.3292011e+04 MM2密度 = 1.2000000e+00 公吨 / MM3质量 = 4.6985471e+04 公吨 故注塑件体积为： V=39.15cm3 质量为：M=39.15x1.2g=46.98g（注：此处的塑件体积及质量都不包括浇注系统在内）2.1.2塑件的结构与材料塑件的三维造型如图2.2，二维如图2.3所示。图2.2塑件三维图图2.3塑件二维图零件尺寸如图2.2所示，该塑件名称为复印机小端盖，塑件形状类似为平板薄壳结构，盒盖长110mm,宽85mm，高26mm，壳盖壁厚为3mm，最薄壁厚为1mm。结构

16、对称。要求具有一定的强度、刚度、耐热和耐磨损等性能。ABS合成塑料以其很好的韧性、密封性，很高的机械强度，耐化学腐蚀，加工适应性好，注射成型，挤出成型等所有的加工方法都可以，而且尺寸稳定性好，耐碱性，耐应力开裂性也好，根据以上特点以及经济因素，采用ABS塑料。2.2塑件的尺寸精度及表面质量2.2.1塑件的尺寸精度a. 尺寸精度的选择；塑件的尺寸精度是决定塑件制造质量的首要标准，然而，在满足塑件使用要求的前提下，设计时总是尽量将其尺寸精度放低一些，以便降低模具的加工难度和制造成本。对塑件的精度要求，要具体分析，根据装配情况来确定尺寸公差，该塑件是一般办公用品，所以精度要求为一般精度即可，根据精度

17、等级选用表，ABS的高精度为MT3级，一般精度为MT4级。根据塑件尺寸公差表，在公称尺寸在6580范围内，MT4A级的公差值为0.64 mm， MT4B级的公差数值为0.84 mm。b. 尺寸精度的组成及影响因素；制品尺寸误差构成为： （2.1）式中： 制件总的成型误差；塑料收缩率波动所引起的误差； 模具成型零件制造精度所引起的误差； 模具磨损后所引起的误差； 模具安装，配合间隙引起的误差。影响塑料制品尺寸精度的因素比较复杂，归纳有以下三个方面。模具 模具各部分的制造精度是影响制件尺寸精度重要的因素；塑料材料 主要是收缩率的影响，收缩率大的尺寸精度误差就大；成型工艺 成型工艺条件的变化直接造成

18、材料收缩，从而影响尺寸精度。2.2.2塑件的表面质量该塑件是复印机小端盖，表面粗糙度为细橘皮状，除要求没有凹陷，无毛刺，内部无缩孔，没有特别得表面质量要求，故比较容易实现。综以上分析可知，注射时在工艺参数控制较好的情况下，零件的成型质量很容易得到保证。2.3 工艺性分析为了满足制品表面光滑的要求与提高成型效率采用侧浇口。浇口隐藏在塑件的内部。结合塑件实际情况，采用从顶杆侧面进浇方式。从塑料件侧面进料，因而塑件外表面不受损伤，不致因浇口痕迹而影响塑件的表面质量与美观效果。塑件的工艺参数：干燥条件：80-90 2小时。成型收缩率:0.4-0.7% 。模具温度：40-90（模具温度将影响塑件光洁度，

19、温度较低则导致光洁度较低）。注射压力：56-176mpa 。注射速度：中高速度。3 注塑模具结构设计3.1分型面的确定 分型面是决定模具结构形式的一个重要因素，它与模具的整体结构、浇注系统的设计、塑件的脱模和模具的制造工艺的有关，因此，分型面的选择是注射模设计中的一个关键。根据分型面的选择原则：a. 分型面应选在塑件外形最大轮廓处； b. 在开模时尽量使塑件留在动模；c. 分型面的选择应保证塑件的尺寸精度和表面质量；d. 有利于排气和模具的加工方便；e. 有助于避免侧抽芯或便于侧抽芯。由以上因素决定，有三种分型面方案，如图3.1方案一方案二方案三图3.1方案的选择如图3.1中方案一分型面的选择

20、使得在浇注过程中，动模和定模上都有侧挖，不利于散热，设计复杂，不利于简化模具设计，设计不合理。方案二有侧挖，分型面较大，侧挖结构简单，有利于制品推出，简化模具结构，设计合理。方案三分型面处，将主要结构全部放入动模中，有侧挖，同时也影响本身的美观。设计不合理。该塑件为端盖不太要求过于美观，无斑点和熔接痕，表面质量要求一般高。在选择分型面时，塑件开模后会包在动模型芯上，模具结构也较为简单。所以，选塑件大端底平面作为分型面较为合适，故选择分分型面方案二。 3.2浇口的确定 浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的通道。是浇注系统的关键部分，浇口的位置、形状及尺寸对塑件的性能和质量的影响最大。常用的浇口形

21、式有：1）直接浇口；2）侧浇口；3）扇形浇口；4）平缝浇口；5）环形浇口；6）轮辐浇口；7）爪形浇口；8）点浇口；9）潜伏浇口；10）护耳浇口。本次设计复印机小端盖，该塑件属于外观件，端盖表面质量要求无斑点和熔接痕，进浇入潜在外面影响美观，所以要把进浇口隐藏在塑件的内部。结合塑件实际情况，采用从顶杆侧面进浇方式，见下图3.2:图3.2进浇方式3.3型腔数目的确定 注射模的型腔数目,可以是一模一腔,也可以是一模多腔，在型腔数目的确定时主要考虑以下几个有关因素：a. 塑件的尺寸精度；b. 模具制造成本；c. 注射成型的生产效益；d. 模具制造难度。考虑到该塑件是一般办公用品，查手册得塑件的经济精度

22、推荐4级，塑件的尺寸中等，考虑其浇注方式为潜伏式测浇结构，为保证其主浇道浇注不发生偏移的情况至少采用一模2腔结构。考虑其经济性能，降低模具制造成本低，所以本次设计采用一模2腔结构比较合适，装配也方便。 3.4浇注系统设计注射模的浇注系统是指模具中从注射机喷嘴开始到型腔入口为止的塑料熔体的流动通道，它由主流道，分流道，冷料穴和浇口组成。它向型腔中的传料，传热，传压情况决定着塑件的内在和外表质量，它的布置和安排影响着成型的难易程度和模具设计及加工的复杂程度，所以浇注系统是模具设计中的主要内容之一。3.4.1主流道主流道是连接注射机的喷嘴与分流道的一段通道，通常和注射机的喷嘴在同一轴线上，断面为圆形

23、，有一定的锥度，目的是便于冷料的脱模，同时也改善料流的速度，因为要和注射机相配，所以根据选用的XS-ZY250型号注射机的相关尺寸得 喷嘴前端孔径：d0=4.0mm； 喷嘴前端球面半径：R0=16mm； 根据模具主流道与喷嘴的关系取主流道球面半径：R=16mm；取主流道小端直径：d=4.5mm为了便于将凝料从主流道中取出，将主流道设计成圆锥形，起斜度为此处选用2，经换算得主流道大端直径为6.4mm。如图3.3所示。图3.3主浇道由于主流道要与高温的塑料熔体和喷嘴反复接触和碰撞，所以主流道部分常设计成可拆卸的主流道浇口套，以便选用优质的钢材单独加工和热处理。3.4.2 分流道 分流道是主流道与浇

24、口之间的通道，一般开设在分型面上，起分流和转向作用，分流道的长度取决于模具型腔的总体布置和浇口位置，分流道的设计应尽可能短，以减少压力损失，热量损失和流道凝料。分流道如图3.4所示。图3.4分流道由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有中心部位的塑料熔体的流动状态较为理想，因此里面分流道的内表面粗糙度Ra并不要求很低，一般取0.4m左右既可，这样表面稍不光滑，有助于塑料熔体的外层冷却皮层固定，从而与中心部位的熔体之间产生一定的速度差，以保证熔体流动时具有适宜的剪切速率和剪切热。3.4.3 浇口的设计a. 浇口类型及位置的确定该模具是小型塑件的型腔模具，同时从所提供塑件图样中可看出，在底部

25、顶杆上的设置潜伏式侧浇口比较合适。该模具采用侧浇潜伏式浇口，其有以下特性:(1) 形状简单，去除浇口方便，便于加工，而且尺寸精度容易保证；(2) 试模时如发现不当，容易及时修改；(3) 能相对独立地控制填充速度及封闭时间；(4) 对于壳体形塑件，流动充填效果较佳。如图3.5所示。图3.5浇口3.4.4 浇口套的形式及固定方式图3.6 浇口套固定方式而对于浇口套的固定则采用定位圈压紧浇口套外肩，并用四个螺钉把定位圈固定在定模座板上的方式，定位圈一般高出定模座板510的距离。其具体定位如图3.6所示。直径为100mm。3.5成型零部件设计成型零件工作时直接与塑料熔体接触，要承受熔融塑料流的高压冲刷

26、、脱模摩擦等。因此，成型零件不仅要求有正确的几何形状、较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度值，而且还要求有合理的结构和较高的强度、刚度及较好的耐磨性。设计注射模的成型零件时，应根据成型零件的塑料性能、使用要求、几何结构，并结合分型面和浇口位置的选择、脱模方式和排气位置的考虑来确定型腔的总体结构；根据塑件的尺寸计算成型零件型腔的尺寸；确定型腔的组合方式；确定成型零件的机械加工、热处理、装配等要求；对关键部位进行强度和刚度校核。由此可见，注射模的成型零部件设计是注射模设计的一个重要组成部分。3.5.1成型零部件结构设计 成型零件是决定塑件几何形状和尺寸的零件。它是模具的主要部分，主要包括凹模、凸模及镶

27、件、成型杆等。a. 端盖凸模结构设计凸模即成型塑料制品内表面的大型芯，而成型制品上的孔的是小型芯或称成型杆。凸模分为整体结构的凸模、整体镶入结构的凸模和镶拼组合结构的凸模三种。此次设计采用整体结构凸模。型芯结构如图3.7所示。图3.7型芯镶块b. 凹模的结构设计凹模是成型制品外表面的成型零件（型腔），是制品外表面形状、结构的复制。结合制件的结构特性和模具的制造要求，采用整体结构凹模。对于易损部分容易更换。如图3.8所示。 图3.8型腔镶块3.5.2成型零件工作尺寸计算成型零件工作尺寸是指成型零件上直接用来构成塑件的尺寸，主要有型腔和型芯的径向尺寸，型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯之间

28、的位置尺寸。影响塑件尺寸精度的因素很多，概括地说，有塑料原材料、塑件结构和成型工艺、模具结构、模具制造和装配、模具使用中的磨损等因素。塑料原材料的影响主要是指收缩率。常用按平均收缩率、平均磨损量和平均制造公差为基准的计算方法。该塑料的平均收缩率为： (3.1）式中塑料平均收缩率；塑料最大收缩率；塑料最小收缩率。a. 型芯尺寸的计算(1) 型芯径向尺寸的计算型芯径向尺寸计算公式如下：（3.2） =168+1680.0055+(3/4)0.66 =169.420_0.22式中型芯的径向基本尺寸；塑件的径向基本尺寸；制造公差；塑件公差；塑料的平均收缩率。表3.1型芯径向尺寸表塑件的径向尺寸平均收缩率

29、制造公差塑件公差型芯的径向尺寸160.00550.130.4016.380_0.13400.00550.190.5640.780_0.191010.00550.220.66101.890_0.22b. 型芯高度尺寸的计算型芯高度尺寸的计算公式如下： (3.3) =50.79+50.790.0055+(2/3)0.56 =51.440_0.19 式中 型芯深度基本尺寸；塑件内形深度尺寸；制造公差；塑件公差；塑料的平均收缩率。(1) 型腔尺寸的计算1) 型腔径向尺寸计算公式如下： (3.4) =109.94+109.940.0055+(3/4)0.46 =110.89 0+0.15式中型腔径向基本

30、尺寸；塑件径向的基本尺寸；制造公差；塑件公差；塑料的平均收缩率。表3.3型腔径向尺寸表塑件的径向尺寸平均收缩率制造公差塑件公差型腔的径向基本尺寸280.00550.090.2827.94 0+0.09850.00550.150.4685.07 0+0.151100.00550.150.46110.09 0+0.152) 型腔深度尺寸计算公式如下： (3.5) =9.55+9.550.0055+(2/3)0.2 =9.74 0+0.07式中 型腔深度基本尺寸；塑件内形深度尺寸；制造公差；塑件公差；塑料的平均收缩率。表3.4型腔深度尺寸表塑件内形深度尺寸平均收缩率制造公差塑件公差型芯深度基本尺寸2

31、5.450.00550.110.3425.74 0+0.1117.60.00550.110.3417.370+0.1140.00550.070.23.990+0.073.6导向零件的设计导向零件是保证动模与定模或上模与下模合模时正确定位和导向的重要零件。其主要零件包括导柱和导套。导向机构的形式主要有导柱导向和锥面定为两种。导向装置有以下作用：a. 导向作用；b. 定为作用；c. 承受一定的侧向压力。在设计导向装置时，必须合理选择装置的类型，确定导柱数量、大小及布置位置，考虑导向装置的加工工艺性，设置时还得注意模具的强度，最后达到良好的导向效果。本次设计选择注射模最常用的四导柱对称分布的形式。3

32、.7抽芯机构和顶出机构的设计3.7.1抽芯机构的设计当塑件上与开合模方向不同的内侧或外侧具有孔、凹穴或凸台式塑件不能直接从模具中脱出。此时须将成型塑件侧孔或侧凹等的模具零件做成活动的，即侧型芯。抽芯机构一般可分为：手动、机动、液压或气动三大类。本次设计采用机动抽芯机构，其优点有：抽拔力大，生产效率高，操作方便，动作可靠，容易实现自动化等特点。由于本塑件有内侧凹槽，综合各种抽芯机构的优点，应采用斜顶抽芯机构，抽芯机构图如图3.9所示。 图3.9斜顶抽芯机构3.7.2顶出机构的设计a. 潜伏式浇口凝料自动推出。顶出时，潜伏式浇口在顶杆顶出力作用下，被剪切掉，留在顶杆上随产品一起顶出。后续再处理掉。

33、如下图3.10 图3.10凝料推出方式开模时，使凝料留在定模一侧，动模移动，由于限位钉和定距板的共同作用，凝料从浇口套中拔出，完成凝料脱出动作。b. 塑件推出方式由于塑件的特殊结构，斜顶成型结构的作用，斜滑块不但是成型零件还兼做推出机构。这样设置有以下优点：(1) 推套推出机构设置在动模一侧；(2) 推出力均匀，保证塑件推出过程中不变形；(3) 机构简单，动作可靠，斜顶强度、硬度、刚度足够；(4) 有良好的外观质量，推出塑件的位置隐蔽。3.8脱模结构的设计机构采用推杆推出的典型结构，推杆直接作用于塑件的内表面不会影响到外观。此机构由7个零件组成分别为推杆，推板，推杆固定板，拉料杆，复位杆，限位

34、钉，推板导柱。推杆直接作用于塑件表面，将塑件推出模外，推杆需要固定，因此设推杆固定板和推板，两板间螺钉连接；注塑机上的顶杆作用在推板上；为了确保推出板平行移动，推出零件不致于弯曲卡死，设有推板导柱和导套；推板的回程是靠复位杆实现的，最后一个零件是拉料杆，它的作用是勾着浇注系统的冷料使整个浇注系统随同塑件一起留在动模，在推板与定模底板间设限位钉，限位钉有两个作用，一是使推板与底板间形成间隙，一但落入废料屑，也不会影响推板复位。另一个作用是在模具制造时可调节限位钉头部的厚度来控制推杆返回的位置。 脱模动作由注塑机液压系统来完成，有利于提高生产效率。推杆直径56mm,推杆和推杆固定板采用轴肩连接，在

35、推杆固定板上同时安装四根复位杆和四根导柱起复位和导向作用。由于塑件的特殊结构，斜顶成型结构的作用，斜顶杆不但是成型零件还兼做推出机构。3.8.1 脱模力的计算 对于一般塑件和通孔壳形塑件，按下式计算，并确定其脱模力（Q）： （3.6） =2481010（0.1cos0.5-sin0.5）2 =4526.9（N） 式中 -型芯或凸模被包紧部分的断面周长（cm）; -被包紧部分的深度（cm）; -由塑件收缩率产生的单位面积上的正压力，一般取7.811.8MPa； -磨擦系数，一般取0.11.2； -脱模斜度；3.9顶杆的设计a. 推杆的强度计算 查塑料模设计手册之二由式5-97得 d=（） (3.

36、7) d圆形推杆直径cm 推杆长度系数0.7l推杆长度cmn推杆数量 E推杆材料的弹性模量N/(钢的弹性模量E=2.1107N/) Q总脱模力 取 D=6MM。b. 推杆压力校核 查塑料模设计手册式5-98 = (3.8) 取320N/mm 推杆应力合格，硬度HRC5065c. 顶杆形式如图3.11所示。在本设计有顶杆有14个，全部d=6mm。 图3.11顶杆4 冷却设计及排气系统4.1冷却水道热传面积4.1.1塑料传给模具的热量Q C1 (tt)+u (4.1)式中：-塑料的比热容，KJ/()； -塑料熔体进入模具时的温度，； -塑件脱模时的温度，； u-结晶型塑料的融化潜热，KJ/。查表得

37、：=1.759；u=。Q=KJ/。4.1.2冷却水的体积流量 V (4.2) =（1.252.5）/604.451（25C-20C） =0.35m3/min式中V-冷却介质的体积流量（m/min）；W-单位时间内注入模具中的塑料重量（kg/min）；Q-塑件在凝固时所放出的热量（J/kg）；-冷却介质的密度（/mm）；C-冷却介质的比热容J/（C）；t-冷却介质的出口温度（）；t-冷却介质的进口温度（）；4.1.3冷却水道热传面积 (4.3)式中：A-冷却水道总传热面积，； K-冷却水道孔壁与冷却介质之间的传热模系数，KJ/(h)； T-模温与冷却介质之间的温差，。 水道直径d取8。K=则 =

38、0.018图4.1 冷却系统分布示意图4.2排气系统的设计排气系统对确保制品成型质量起着重要的作用，排气方式一般有利用排气槽，利用型芯、镶件、推杆等的配合间隙，利用分型面上的间隙。本次设计的任务量和模具工艺的成本考虑，利用分型面上的间隙就能够满足排气的需求，所以就不用再设计排气槽了。5注射机的选择及校核5.1选择注射机a. 由公称注射量选定注射机由注射量选定注射机。由Pro/E建模分析得（材料密度取1.05g）：总体积V=39；总质量M=47；流道凝料V/=0.5V(流道凝料的体积(质量)是个未知数，根据手册取0.5V(0.5M)来估算，塑件越大则比例可以取的越小)；因为此为一模两腔结构。所以

39、：实际注射量为： =2V+0.5V=239+391.5=97.5 ；实际注射质量为=2.5M=472.5=117.5g；根据实际注射量应小于0.8倍公称注射量原则，即： （5.1）式中注射机的最大注射量，3；制品的体积（包括制品、浇注系统及飞边在内），3；浇道及浇口凝料和飞边体积，3；个制品的体积，3； 型腔数；K注射机最大注射量的利用系数，取K=0.8。/K=（392+19.5）/0.8=1223。b. 由锁模力选定注射机 (5.2) 式中： D取的是塑件的平均直径； 注射机的公称锁模力； 模内压力（型腔内熔体的压力），； 制品、流道、浇口在分型面上的投影面积之和，。 K-压力损失系数，随塑

40、料品种、注射机类型、喷嘴阻力、流道阻力等因素变化，可在1.11.2范围内选取，在设计中取1.2；结合上面两项重要技术参数，初步确定注射机为XS-ZY250型，其主要技术参数如下：额定注射量/cm3 250锁模力/kN 1800螺杆直径/mm 50注射压力/MPa 147最大开模行程/mm 500注射行程/mm 160模具最大厚度/mm 350注射速率/(g/s) 114模具最小厚度/mm 200注射方式 螺杆式模板尺寸/mm 315 500结构形式 卧式 合模方式 液压定位圈直径/ mm 100 电动机功率/kW 24喷嘴 球半 径/mm 18孔直径/mm 45.2 注射机的校核5.2.1 注

41、射压力的校核P0P式中：P-塑件成型所需的压力； P0-注射机最大注射压力。查资料知P0=147MPa；ABS注射成型压力位P=56176MPa,取100MPa。满足要求。5.2.2 最大注射量的校核最大注射量和制品的重量或者体积有直接关系，两者必须相适应，不然会影响产品的产量和质量。若最大注射量小于制品重量，就会造成制品的形状不完整或者是内部组织疏松，制品强制下降等缺陷；若注射量过大，注射机利用率低，浪费电能，可导致塑料分解。为确保塑件质量，注射模一次成型的塑件质量（包括流道凝料质量）应在公称注射量的35%75%范围内，最大可达80%，最小不小于10%。为了保证塑件质量，选择范围通常在30%70%。满足要求。5.2.3锁模力的校核 在确定了型腔压力和分型面面积之后，可以按下式校核注射机的额定锁模力： （5.3）式中 注射机额定锁模力：1800； 安全系数，通常取1.11.2，取=1.2；满足注射机的锁模力要求