课程设计（论文）塑料灯罩模具设计说明书.doc

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1、实验报告 塑料模具设计 学 院 机械与汽车工程学院 专 业 材料成型与控制工程 学生姓名 指导教师 提交日期 2010 年 10 月 09 日 目录第一章概述31.1 课程设计的目的31.2 课程设计的要求31.3 课程设计的步骤流程3第二章 拟定模具结构设计32.1 塑件成型工艺性分析32.1.1 塑件结构分析32.1.2 成型工艺分析32.1.3 塑件材料性能分析32.2 分型面的确定32.2.1 分型面的选择原则32.2.2 塑件分型面的确定32.3.1 型腔数量的确定32.3.2 型腔的排列方式32.3.3模具结构形式的确定32.4 注塑机型号的选择32.4.1 注塑机选择的一般原则3

2、2.4.2按预选型腔数选择注塑机32.4.3 校核注塑机的技术参数3第三章 浇注系统的设计33.1浇注系统的设计的基本要点33.2 流道的设计33.2.1 主流道的设计33.2.2 分流道的设计33.3 浇口的设计33.3.1 浇口形式的选择33.3.2浇口位置的选择33.3.3浇口的尺寸的确定33.3.4点浇口剪切速率的确定33.4 浇注系统的平衡与冷料井的设计33.4.1 浇注系统的平衡33.4.2 冷料井的设计3第四章 成型零件的设计34.1成型零件的设计要点34.2 成型零件的结构设计34.2.1 凹模（斜滑块）34.2.2 型芯34.2.3 滑块合模导向及锁紧机构设计34.3 成型零

3、件工作尺寸的计算3第五章 模架的确定和标准件的选用35.1 模架的确定35.2 各模板的尺寸及材料3第六章 合模导向机构的设计36.1导向机构的整体设计36.1.1导向机构的设计原则36.1.2导向机构的设计36.2 导柱设计36.2.1导柱的结构形式36.2.2导柱的设计要求36.3 导套设计36.3.1导套的结构形式36.3.2导套的选择3第七章 脱模机构的设计37.1 脱模推出机构的设计原则37.2 塑件的推出基本方式37.3塑料罩II的推出机构3第八章 温度调节系统的设计38.1 加热系统38.2 冷却系统38.2.1 冷却介质38.2.2 冷却系统的计算3参考文献3第一章 概述1.1

4、 课程设计的目的1通过设计实践，逐步树立正确的设计思想，基本掌握塑料模具设计的一般规律，培养分析问题和解决问题的能力。2通过计算、绘图和运用技术标准、规范、设计手册等有关设计资料，进行塑料模具设计全面的基本技能训练。3综合运用塑料模具设计、机械制图、公差与技术测量、机械原理及零件、模具材料及热处理等先修课程的知识，分析解决塑料模具设计问题。1.2 课程设计的要求1.独立拟定成型工艺，正确选用成型设备，合理确定模具结构2.根据塑件技术要求，提出模具结构方案： 模具结构合理，质量可靠，操作方便 高效、优质、安全生产，模具寿命长 可根据模具设计和制造要求提出修改塑件要求，必须征得客户同意 正确确定成

5、型零件的结构形状、尺寸及技术要求 制造工艺性良好，造价便宜 充分利用塑料成型优良的特点，尽量减少后加工3.工作量： 时间：2周图纸：装配图1张(A0或A1) 成型零件工作图：45张(凸模、凹模、型芯等)，采用CAD软件绘图，必 须有1张手工绘图鼓励用UG、Pro/E等三维设计软件说明书：2030页，按照学校的要求撰写和装订答辩：陈述10分钟，答辩10分钟1.3 课程设计的步骤流程1.指导零件工作图2.初汇装配图草图3.各部分结构设计4.协调零部件间装配关系，完成装配图5.整理和编写设计计算说明书6.课程设计总结7.答辩准备第二章 拟定模具结构设计2.1 塑件成型工艺性分析2.1.1 塑件结构分

6、析 此次设计的塑件是塑料罩，其零件图和三维图分别如下图所示。 图 2-1 零件图 图2-2 三维图2.1.2 成型工艺分析1.精度等级影响塑件精度的因素很多，如塑料的收缩率，注塑成型条件（时间、压力、温度等），塑件形状、模具结构（浇口、分型面的选择），飞边、斜度、模具的磨损等都直接影响制品的精度。按 SJ13721978标准，塑料件尺寸精度分为 8 级，本塑件所用材料为耐冲击性聚苯乙烯（HIPS）,由此查塑料模具设计手册可知，本塑件宜选用一般精度 5 级。2.脱模斜度由于塑件冷却后产生收缩，会紧紧地包住模具型芯、型腔中凸出的部分，使塑件脱出困难，强行取出会导致塑件表面擦伤、拉毛。为了方便脱模，

7、塑件设计时必须考虑与脱模（及轴芯）方向平行的内、外表面，设计足够的脱模斜度。只有塑件高度不大、没有特殊狭窄细小部位时，才可以不设计斜度。最小脱模斜度与塑料性能、收缩率、塑件的几何形状等因素有关。塑件脱模斜度一般为： 35 130考虑到本塑件的结构以及模具的侧抽芯结构，可以使开模后塑件自动留在型腔中，所以不需要考虑脱模斜度。2.1.3 塑件材料性能分析此塑料罩所用的材料是HIPS-耐冲击性聚苯乙烯。1. HIPS的性能耐冲击性聚苯乙烯（HIPS）是通过在聚苯乙烯中添加聚丁基橡胶颗粒的办法生产的一种抗冲击的聚苯乙烯产品。乳白色不透明颗粒.密度为1.05g/cm3.熔融温度150180.热分解温度3

8、00.溶于芳香烃,氯化烃,酮类和酯类.能耐许多矿物油,有机酸,碱,盐,低级醇及其水溶液,不耐沸水.HIPS是最便宜的工程塑料之一,和ABS,PC/ABS,PC相比,材料的光泽性比较差,综合性能也相对差一些. HIPS是由PS加丁二烯改性而成的,因为PS的冲击强度很低,做出的产品很脆,而丁二烯的韧性很好,加入丁二烯后可使PS的冲击性能提高23倍.尽管HIPS的冲击强度比PS的冲击强度高出很多,但其综合性能还是不如ABS,PC/ABS等.2. HIPS的工艺特点因HIPS分子中含有5-15%的橡胶，在一定程度上影响了其流动性，注射压力和成型温度都宜高一些。其冷却速度比PS慢，故需足够的保压压力、保

9、压时间和冷却进间。成型周期会比PS稍长一点，其加工温度一般在190-240为宜。HIPS制件中存在一个特殊的“白边”的问题，通过提高模温和锁模力、减少保压压力及时间等办法来改善，产品中夹水纹会比较明显。HIPS是经过改性的高耐冲击PS，是无定型塑料，热稳定性好，非牛顿流体，易于成型。具有良好的可塑性和较小的成型收缩率，是热塑料成型工艺性能最好的品种之一，易制作形状复杂的制品。具体参数如下：性能密度（kg/dm3）收缩率s抗拉屈服强度/MPa抗弯强度b/MPa硬度HB比体积(dm3/kg)参数0.981.100.30.635.2 503570M20800.911.022.2 分型面的确定2.2.

10、1 分型面的选择原则塑件设计阶段，就应考虑成型时分型面的形状和位置，否则无法用模具成型。在模具设计阶段，应首先确定分型面的位置，然后才选择模具的结构。分型面设计是否合理，对塑件质量、工艺操作难易程度和模具的设计制造都有很大影响。因此，分型面的选择是注射模设计中的一个关键因素。分型面的选择应遵循以下基本原则1）有利于保证塑件的外观质量；2）分型面应选择在塑件的最大截面处；3）尽可能使塑件留在动模一侧；4）有利于保证塑件的尺寸精度；5）尽可能满足塑件的使用要求；6）尽量减少塑件在合模方向上的投影面积；7）长型芯应置于开模方向；8）有利于排气；9）有利于简化模具结构。2.2.2 塑件分型面的确定 根

11、据塑件的结构形式，分型面选在塑料罩的最大平面处，如下图A-A截面。图2-3 塑件分型面2.3 型腔数量及排列方式的确定2.3.1 型腔数量的确定为了制模具与注塑机的生产能力相匹配，提高生产效率和经济性，并保证塑件精度，模具设计时应确定型腔数目。型腔数目的确定一般可以根据经济性、注射机的额定锁模力、注射机的最大注射量、制品的精度等。一般来说，大中型塑件和精度要求高的小型塑件优先采用一模一腔的结构，但对于精度要求不高的小型塑件（没有配合精度要求），形状简单，又是大批量生产时，若采用多型腔模具可提供独特的优越条件，使生产效率大为提高。该塑件精度要求不高，生产批量适中，且具有两边抽芯，但抽芯距较短，从

12、模具加工成本及制品生产成本考虑，故拟定为一模四腔。采用一模四腔，能够适应生产的需求，潜伏式点浇口，浇口去除方便，模具结构孔不复杂，容易保证塑件质量。2.3.2 型腔的排列方式该塑件有两个侧孔，要使侧抽芯从塑料脱出，必须设计一套自动抽芯的结构，并且采用一模四腔，型腔的排列方式采用单列直排，如图2-4：图 2-4 型腔的排列方式图2.3.3模具结构形式的确定从上面的分析可以知道，本模具采用一模四腔，推件板推出，在动模部分设计一个成型滑块来成型，因此基本上可以确定模具结构形式为A2型带推件板的单分型面注射模。此模具采用点浇口，故用三板模。模架如图2-5所示：图 2-5 模架2.4 注塑机型号的选择2

13、.4.1 注塑机选择的一般原则 注射模是安装在注射机上使用的工艺装备，因此设计注射模是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的数目和排列方式，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，设计人员必须对其进行校核，若不能满足要求，则必须自己调整或与用户取得商量调整。2.4.2按预选型腔数选择注塑机1.注射量模具所需的塑料熔体注射量

14、式中 m 一副模具所需的质量或体积（g或） n 初步选定的型腔数，这里n=4 单个塑件的质量或体积（g或） 浇注系统的质量或体积（g或） 是个未知量，对于流动性好的普通精度塑件，浇注系统凝料为塑件的质量或体积（g或）的15%-20%；对于流动性不好或是精度要求高的塑件，浇注系统凝料为塑件的质量或体积（g或）的0.2-1倍。 在学校做设计时常以0.6来估算，即3.0=19.22.锁模力塑件和流道凝料（包括浇口）在分型面的投影面积及所需锁模力式中 A 塑件及流道凝料在分型面上的投影面积（） n 初步选定的型腔数，这里n=4 单个塑件在分型面上的投影面积（） 流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积

15、（） 模具所需的锁模力（N） 塑料熔体对型腔的平均压力（）流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积（）在模具设计好前是个未知值，根据多型腔模的统计分析，大致是单个塑件在分型面上的投影面积（）的0.2-0.5倍，因此可用0.35n来估算。即成型时塑料熔体对型腔的平均压力（）一般为注塑压力的30%-65%。查表可得HIPS的注射压力为=120-150MPa 2138.07630=64.14kN, 式中型腔压力取30Mpa3.选择注塑机型号注塑成型机按结构形式可分为立式、卧式、和直角式三类。立式注塑机是注射柱塞（或螺杆）垂直装设，锁模装置推动模板也沿垂直方向移动，主要优点是占地面积小，安装或拆卸小型

16、模具很方便，容易在动模上（下模）安放嵌件，嵌件不易倾斜或坠落。其缺点是制品自模具中顶出后不能靠重力下落，需靠人工取出，这就有碍于全自动操作，但附加机械手去产品后，也可实现全自动操作。卧式注塑机是注射柱塞或螺杆与合模运动方向均沿水平装设，其优点是机体较低容易操纵和加料，制件顶出后可自动坠落，故易实现全自动操作。直角式注塑机是注塑机柱塞或螺杆与合模运动方向相互垂直，这种注塑机的主要优点是结构简单，便于自制，适用于单件生产中心部位不允许留有浇口痕迹的平面制件，同时常利用开模时丝杆的转动来拖动螺纹型芯或型环旋转，以便脱下塑件。考虑到生产成本和易于实现自动化，塑件还是靠自身重力下落比较合适，且重心较低安

17、装稳妥。通过上述的分析，该塑件的注射量和锁模力较大，由于本模具具有抽芯机构，设计较复杂，同时考虑到开模行程和脱模力的原因，所以应该采用卧式注射机。根据每一生产周期的注塑量和锁模力的计算值，查阅参考书，可选用SZ60/450卧式注射机（上海第一塑料机械厂），其参数见下表：理论注射容量/cm378锁模力/kN450螺杆直径/mm30拉杆内间距/mm280250注射压力/MPa170移模行程/mm220注射速率/(g/s)60最大模厚/mm300塑化能力/(g/s)5.6最小模厚/mm100螺杆转速/(r/min)14200定位孔直径/mm55喷嘴球半径/mm20喷嘴口直径/mm3.5锁模方式双曲肘

18、2.4.3 校核注塑机的技术参数1. 校核模具的型腔数n由注射机料筒塑化速率校核模具的型腔数n，=(0.85.630-0.642.74)/2.7446.654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（5.6g/s） t成型周期，取30s2.注射压力的校核=1.3130=169Mpa170=Pe 注射压力校核合格式中 取1.3，取130MPa，属于薄壁深腔模。3.锁模力的校核=1.264.14=76.968KN而F=450kN，故校核后得出锁模力合格。第三章 浇注系统的设计3.1浇注系统的设计的基本要点所谓注射模的浇注系统是指从主流道的始端到型腔之间的熔体流动通道。

19、浇注系统是引导塑料熔体从注射机喷嘴到模具型腔的进料通道，具有传物质、传压和传热的功能，对塑件质量影响很大。它分为普通流道浇注系统和热流道浇注系统。该模具采用普通流道浇注系统，包括主流道、分流道、冷料穴、浇口。图 3-1 浇注系统浇注系统设计得正确与否对塑件品质影响很大，对浇注系统的基本要求是： 1.要适应塑料的成型性能 2.要能保证塑件的质量 3.尽量避免出现熔接痕：熔接痕的存在主要会影响外观，使得产品的表面 较差；而出现熔接痕的地方強度也会较差。 4.使塑料熔体流动乎稳，避免严重紊流。防止卷入、吸收气体。 5.尽量避免过度保压和保压不足：过度保压会使产品密度较大，增加內应 力，甚至出现飞边。

20、 6.尽量减小及缩短浇注系统的截面及长度 7.尽可能做到同步填充：一模多腔情形下，要让进入每一个型腔的熔体能 够同时充满，而且使每个型腔的压力相等。 8.防止型芯的变形和嵌件的位移。 9.有利于型腔中气体的排出 3.2 流道的设计3.2.1 主流道的设计1.主流道设计要点1）为便于将凝料从主流道中拉出，主流道通常设计成锥形，其锥角 =26。内壁表面粗糙度一般为 Ra=0.8。2）为防止主流道与喷嘴处溢料及便于将主流道凝料拉出，主流道与喷嘴应紧密对接，主流道进口处应制成球面凹坑，其球面半径为 R 2 =R 1 +(12)mm,凹入深度 35mm。3) 为了物料的流动阻力，主流道末端与分流道连接处

21、呈圆角过渡，其圆角半径 r=13mm。4) 主流道长度 L 应尽量短，否则将增加主流道凝料，增大压力损失，一般主流道长度由模具结构和模板厚度所确定，一般不大于 60mm，取 L=40mm。5) 因主流道与塑料熔体反复接触，进口处与喷嘴反复碰撞，因此，常将主流道设计成可拆卸的主流道衬套，用较好的钢材制造并进行热处理，一般选用 T8、T10 制造，热处理硬度为 HRC5055。2. 主流道尺寸根据所选注塑机，则主流道小端尺寸为d=注射机喷嘴尺寸+(0.51)=3.5+0.5mm=4mm主流道球面半径 SR=注射机喷嘴球头半径+（12）=20+2=22mm3. 主流道衬道的形式本设计虽然是小型模具，

22、但是为了便于加工和缩短主流道长度，衬套和定位圈还是设计成分体式，主流道长度取40mm如图3-2。衬套采用T10A钢，热处理淬火后表面硬度为53HRC57HRC。图 3-2 主流道衬套4. 主流道凝料体积=（）0.8 cm35. 主流道剪切速率校核由经验公式 =(3.321.66)/(3.140.2525)=825/s5103/sRn=0.2525mm 校核合格3.2.2 分流道的设计1. 分流道的布置形式分流道是连接主流道到和浇口的进料通道。在单腔膜中，常不开设分流道，而在多腔膜中，一般都设置有分流道，塑料沿分流道流动时，要求通过它尽快地充满型腔，流动中温度降低尽可能小，阻力尽可能低。同时，应

23、能将塑料熔体均衡地分配到各个型腔，因此，采用平衡式分流道如图 5-5 所示。分流道应短而粗。但为了减少浇注系统的回料量，分流道也不能过粗。过粗的分流道冷却缓慢，还会增长模塑周期。2. 分流道的长度长度应尽量取短，且少弯折。该模具的分流道的长度很短，如图图 3-3 流道分布图第一级分流道 L1=50mm第二级分流道 L2=25mm第三级分流道 L3=20mm3. 分流道的形状及尺寸分流道的截面形状有圆形、半圆形、矩形、梯形、U 形等多种。在流过同等横截面积的条件下，横截面为正方形的流动阻力最大，传热最快，热量损失最大，因此对热塑性塑料注射模而言，不宜采用正方形的分流道。而圆形横截面流动阻力小，热

24、量损失最小，熔体降温也最慢，但从加工来说，它需要同时在动模和定模上开设半截面，要使两者完全吻合，制造较困难。半圆形和矩形截面的分流道比表面积（即表面积/体积比）较大，较少采用。而梯形截面、U 形截面的分流道，加工容易且热量散失和流动阻力也不大。为了便于机械加工及凝聊脱模，本设计的分流道设置在分型面上，截面形状采用加工工艺性比较好的梯形截面。梯形截面分流道容易加工，且塑料熔体的热量散失及流动阻力均不大，一般可以采用下面的经验公式来计算截面尺寸：B=0.2654=0.2654=1.713mm 由于B不在适用范围，需要自行设计。取B=6mmH=6=4mm ，取H=4mm（1）分流道截面形状如图从理论

25、上L2，L3分流道可比L1截面小10%，但是为了刀具的统一和加工方便，在分型面上的分流道采用一样的截面。（2）凝料体积分流道长度 L=（40+25+202）2=210mm 图3-4 分流道截面形状分流道截面积 A=20 凝料体积 （3）分流道剪切速率校核采用经验公式=(3.34.52)/(3.14)=3505103/s0.2418cm4. 分流道的表面粗糙度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理想，因此分流道的内表面粗糙度 Ra 并不要求很低，一般取 0.63?m1.6?m，这样的表面稍不光滑，有助于增大塑料熔体的外层流动阻力。避免熔流表面滑移，使中心层

26、具有较高的剪切速率。此处 Ra= 1.6从前面图中可以看出，流道分两组，流道开在塑件的中心处，通过作图可以看出，该模是由主流道、一级分流道、二级分流道、三级分流道和点浇口组成。3.3 浇口的设计浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔之间的一段细短通道（除了直接浇口外），它是浇注系统的关键部分。浇口的主要作用：1） 型腔充满后，熔体在浇口处首先凝结，防止其倒流；2） 易于切除浇口尾料；3） 对于多型腔模具，用以控制熔接痕的位置。当塑料熔体通过浇口时，剪切速率增高，同时熔体的内摩擦加剧，使料流的温度升高，黏度降低，提高流动性能，有利于充型，但是浇口尺寸过小会使压力增大，凝料加快，补缩困难，甚至形成喷射

27、现象，影响塑件质量。3.3.1 浇口形式的选择在注塑模设计中，按浇口的结构形式和特点，常用的浇口形式有如下几种： 直接浇口、中心浇口、侧浇口 、环行浇口、轮辐式浇口、爪形浇口 、点浇口、 潜伏式浇口。各种浇口的结构形式如图3-5所示：图3-5 浇口结构形式浇口的设计与塑件的形状，截面尺寸，模具结构，注射工艺参数及塑料性能等因素有关。浇口的截面尺寸要小，长度要短，这样才能增大料流速度，快速冷却封闭。便于与塑件分离或切除，且浇口的痕迹不明显。由于我设计的是中小型塑件一模多腔表面不允许有大的痕迹的塑件，所以选用点浇口。点浇口的结构形式如图3-6：图 3-6 浇口的结构形式 本模具采用的点浇口的结构形

28、式如图3-7：3.3.2浇口位置的选择浇口的位置选择，应遵循如下原则：1. 避免制件上产生喷射等缺陷避免喷射有两种方法：a 加大浇口截面尺寸，降低熔体流速；b 采用冲击型浇口，改善塑料熔体流动状况。该模具采用方法 a。2. 浇口应开设在塑件截面最厚处；3. 有利于塑件熔体流动；4. 有利于型腔排气；5. 考虑塑件使用时的载荷状况；6. 减少或避免塑件的熔接痕；7. 考虑分子取向对塑件性能的影响；8. 考虑浇口位置和数目对塑件成型尺寸的影响；9. 防止将型芯或嵌件挤歪变形。 鉴于上述原则，本模具浇口位置取在塑件顶部圆中心。3.3.3浇口的尺寸的确定浇口截面积通常为分流道截面积的 0.070.09

29、 倍，浇口截面积形状多为矩形和圆形两种，浇口长度约为 0.52mm 左右。浇口具体尺寸一般根据经验确定，取其下限值，然后在试模时逐步修正.由经验公式得：d=式中 A=0.583 n塑料材料系数取0.6 k塑件壁厚的函数值取0.2913.3.4点浇口剪切速率的确定由经验公式得：在范围内，剪切速率校核合格。3.4 浇注系统的平衡与冷料井的设计3.4.1 浇注系统的平衡流道排列的原则：1）尽可能使熔融塑料从主流道到各浇口的距离相等。 2）使型腔压力中心尽可能与注射机的中心重合。几种常见的平衡式浇注系统如图3-8所示：图 3-8 浇注系统的平衡方式对于该模具，从主流道到各个型腔的分流道的长度相等，形状

30、和截面尺寸也相同，各个浇口也相同，因此浇注系统是平衡的3.4.2 冷料井的设计1主流道冷料穴采用半球形，半径比主流道末端半径大1mm，球心比分流道低1mm。该冷料井设在斜销固定板上。2分流道冷料穴在分流道端部加长2mm作为分流道冷料穴。 图3-9 第四章 成型零件的设计4.1成型零件的设计要点模具中确定塑件几何形状和尺寸精度的零件称为成型零件。成型零件包括凹模。型芯、镶件、成型杠和成型环等。成型过程中成型零件受到塑料熔体的高压作用，料流的冲刷，脱模时与塑件间发生摩擦。因此，成型零件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，此外还要求成型零件具有合理的结构和良好的加工工艺性，具有足

31、够的强度、刚度和表面硬度。在设计模具时，应根据塑件的尺寸精度等级确定模具成型模具成型零件的工作尺寸及精度等级。影响塑件尺寸精度的因素相当复杂，这些因素因作为确定成型零件工作尺寸的依据。影响塑件尺寸精度的主要因素有如下几个方面：（1）塑件收缩率所引起的尺寸误差。塑件成型后的收缩率与塑料的品种，塑件的形状、尺寸、厚度、模具的结构，成型工艺条件等因素有关。在模具设计时，要准确的确定收缩率是很困难的，因为成型后实际收缩率与计算收缩率是有差异的，生产中工艺条件变化，塑料批次的改变也造成塑件收缩率的波动，这些都会引起塑件尺寸的变化。（2）模具成型零件的制造误差。模具成型零件的制造精度是影响塑件尺寸精度的重

32、要因素之一。成型零件加工精度愈低，成型塑件的尺寸精度也愈低（3）模具成型零件的磨损。模具在使用过程中，由于塑料熔体流动的冲刷、脱模时塑件的摩擦、成型过程中可能产生的腐蚀性气体的锈蚀以及由于上述原因造成的成型零件表面粗糙度提高而重新进行打磨抛光等，均会造成成型零件尺寸的变化。磨损的结果使型腔尺寸变大，型芯尺寸变小。（4）模具安装配合的误差。模具成型零件装配误差以及在成型过程中成型零件配合间隙的变化，都会引起塑件尺寸的变化。一般情况下，收缩率的波动、模具制造公差和成型零件的磨损是影响塑件尺寸精度的主要原因。而收缩率的波动引起的塑件尺寸误差随塑件尺寸的增大而增大。因此生产大型零件时，若单靠提高模具制

33、造精度等级来提高塑件精度是比较困难和不经济的，应稳定成型工艺条件和选择收缩率波动较的塑料。生产小型塑件是，模具制造公差和成型零件的磨损是影响塑件尺寸精度的主要因素，因此，应提高模具精度等级和减少磨损。设计成型零件是应根据塑料的特性和塑件的结构及精度要求，确定型腔的总体结构，选择分型面和浇口位置，确定脱模方式、排气部位和冷却水道的布置等，然后根据成型零件加工、热处理、装配等要求进行成型零件的结构设计，计算成型零件的工作尺寸，对重要的成型零件进行刚度和强度的校核。4.2 成型零件的结构设计4.2.1 凹模（斜滑块）塑料罩的外壁为圆筒形状，带有侧凸台和侧凹孔，要进行侧向抽芯，可采用瓣合模的结构形式。

34、本模具采用的凹模即为斜滑块。其结构形式比较复杂，详图见模具零件工作图（SLZM01-02）。4.2.2 型芯本模具有两个型心：（1） 主型芯：用于成型塑件圆柱筒内表面；（2） 侧型芯：用于成型塑件的侧孔。主型芯是一个简单的整体式圆柱体型芯。成型部分用数控铣床铣出，热处理后用线切割切割外形，然后用电极对成型面进行精加工。其结构形式如图4-1所示：图 4-1 主型芯侧型芯结构也很简单，加工方法与主型芯类似。其结构形式如图4-2：图 4-2 侧型芯4.2.3 滑块合模导向及锁紧机构设计左右滑块分布着4个型腔，因此滑块宽度较大，为了使开合模抽芯力大而且均匀，每个滑块采用双斜导柱进行驱动。合模后采用嵌入

35、式楔紧块锁紧。开模后采用钢珠定位，简化了模具结构，但模具安装时，左右滑块宜水平安装，以保证定位可靠。如图4-3：图 4-3 滑块导向机构4.3 成型零件工作尺寸的计算塑件尺寸公差由塑料制件尺寸公差表（标准SJ1372）查得，根据要求，HIPS选用高要求等级精度，即选用MT1，则查塑料成型模具书表3-5-1得，模具制造公差等级为IT8.由公式 式中 s塑件的收缩率，取0.006； Ls塑件外径尺寸； x修正系数（取0.6）； 塑件公差值（由塑件的公差表查得）。 制造公差，取/4或/5；型腔圆柱面半径SR1=(1+0.013)22- 0.60.04 0+0.04 =22.26 0+0.04型腔的凸

36、台到圆柱中心的距离H= (1+0.013)24- 0.60.04 =24.29 0+0.05主型芯的径向尺寸R1=(1+0.013)18 - 0.60.04 0+0.05=18.21 0+0.05主型芯接触面高度尺寸H1=(1+0.013)18- 0.60.04=18.21 0+0.04侧型芯的径向尺寸R2=(1+0.013)2 - 0.60.04 0+0.02=2 0+0.02侧型芯接触面高度尺寸H2=(1+0.013)3- 0.60.04=3 0+0.02由于本次是课程设计，参考的资料有限，故在选择材料的过程中我都是选择型号和材料以及尺寸都是高于要求的，故对于型腔零件强度、刚度的校核可以不

37、用进行。第五章 模架的确定和标准件的选用5.1 模架的确定以上内容计算确定之后，便可根据计算结果选定模架。在学校做设计时，模架部分可参照各模板标准尺寸来绘图；在生产现场设计中，尽可能选用标准模具，确定出标准架的形式、规格及标准代号，这样能大大缩减模具制造周期，提高企业经济效益。模架尺寸确定之后，对模具有关零件要进行必要的强度或刚度计算，以校核所选模架是否适当，尤其是对于大型模具，这一点尤其重要。由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，在根据成型零件尺寸结合标准模架，利用EMX辅助设计，模架制造商为hasco-246*296。模具上所有的螺钉尽量采用内六角螺钉；模具外表面尽量不要有突出部分；模具外表

38、面应光洁，加涂防锈油。两模板之间应有分模间隙，即在装配、调试、维修过程中，可以方便的分开两块模板。本模具的模架结构简图如下：图 5-1 模架的结构5.2 各模板的尺寸及材料1.定模底板（400mm316mm，厚度为20mm）定模座板是模具与注射机连接固定的板，材料为45钢。定位圈通过4个M6的内六角圆柱螺钉与其连接。2.凝料推板（316mm316mm，厚度为20mm）定模板应有一定的厚度，并且有足够的强度，一般用45钢或Q235A制成，最好调质230HB270HB。3.斜销固定（316mm316mm，厚度为13mm）与定模板一样，推件板也应有一定的厚度，并且有足够的强度，一般用45钢或Q235

39、A制成，最好调质230HB270HB。4.定模板（316mm316mm，厚度为50mm）定模板应有一定的厚度，并且有足够的强度，一般用45钢或Q235A制成，最好调质230HB270HB。5. 动模板（316mm316mm，厚度为32mm）与定模板一样，推件板也应有一定的厚度，并且有足够的强度，一般用45钢或Q235A制成，最好调质230HB270HB。6.支撑板（316mm316mm，厚度为36mm）作用为固定型芯。7.垫块（50mm316mm，厚度为85mm）垫块的主要作用是在动模座板与支承板之间形成推出机构的动作空间，或是调节模具的总厚度，以适应注射机的模具安装厚度的要求。垫块材料为45

40、号钢，也可以用Q235A等。该模具垫块采用45号钢制造。8.推杆固定板（200mm316mm,厚度为16mm）材料为45钢。9.推板hasco板K60（200mm316mm,厚度为25mm）材料为45钢，用4个M6的内六角圆柱螺钉与推板固定板联接。10.动模底板（316mm316mm,厚度为25mm）支承板应有较高的平行度和硬度，因为该套模具的型芯固定在支承板上。材料较宜采用45钢，调质230HB270HB。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。如需采用精密导向定位装置，则须由设计人员根据模具结构进行具体设计。6.1导向

41、机构的整体设计6.1.1导向机构的设计原则1. 导向零件应合理的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. 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空口倒角，该模具采用无导套，无倒角设计。3. 在合模时，应保证导向零件首先接触，避免凸模先进入型腔，导致模具损坏。4. 动定模板采用合并加工时，可确保同轴度要求。6.1.2导向机构的设计本模具有三个分型面，包括三个零部件的导向：1.凝料推板的导向2.动模板的导向3.顶出机构的导向6.2 导柱设计6.2.1导柱的结构形式导柱的一般结

42、构形式有三种（如图6-1所示）：（1）带头无轴肩导柱（图6-1（a）（2）带头有轴肩导柱（图6-1（b）、（c） 图6-1 导柱的结构形式 （3）限位导柱6.2.2导柱的设计要求1. 导柱的长度必须比凸模的断面高度高出6mm8mm。 2. 为使导柱能顺利的进入导向孔，导柱的端部常做成圆锥型或球形，本设计采用球形设计的先导部分。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（该模具的导柱直径由标准模架可以知道为30mm）。4. 导柱的安装形式，导柱固定部分与模板按H8/f7配合，导柱滑动部分按H7/g7的间隙配合。5. 导柱工作部分的表面粗糙度为Ra=0.4微米。6. 导柱应具有坚硬而耐磨的表面、坚韧而不易这段的内芯。多采用低碳钢经过渗碳淬火处理或碳素工具钢经过淬火处理，其硬度为50HRC以上。6.2.3导柱的选择1.凝料推板的导向由于分型面II处需进行限位，故此处采用限位导柱。其结构形式如下图：图 6-2 限位导柱2.动模板的导向采用带头有轴肩导柱，其结构形式如图6-3：图 6-3 带头有轴肩导柱3.顶出机构的导向采用推板导柱，其结构形式如下图：图 6-4 推板导柱6.3 导套设计6.3.1导套的结构形式图 6-5 导套的结构形式6.3.2导套的选择1.凝料推板的导向：采用直导