毕业设计论文基于ProE软件的收音机后盖注射模具设计.doc

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1、中文摘要基于Pro/E软件的收音机后盖注射模具设计摘 要本次设计主要是收音机后盖塑件的模具设计。首先分析塑件工艺结构，了解塑件的技术要求，测量塑件尺寸，绘制塑件图，选用ABS材料，设计出一套双模穴的塑料模具。同时，详细叙述了设计过程如何分析塑件制品的结构、性能，确定成型方案，成型部分的设计，导向机构、浇注系统、顶出机构、排气、冷却系统等，接着分析了如何选择模具钢种、模具标准件。 本套模具设计通过三维软件Pro/E对其造型，分析以及建模，并运用其插件EMX生成标准模架及模具标准结构件。详细介绍了一套塑料模具设计的全部过程。 关键词：型腔；型芯；模具设计；塑料模具；分型面英文摘要Design fo

2、r radio back cover plastic mold based on Pro/EAbstractThis design is mainly the radio back cover of plastic mould design. First analyzes models the craft structure, understood models the specification, the survey models a size, the plan models a chart, and selects the ABS material, designs set of do

3、uble mold holes the plastic mold. At the same time, how in detail narrated the design process to analyze models a product the structure, the performance, determined took shape the plan, took shape the partial designs, the guidance organization, pours the system, goes against the organization, the ex

4、haust, the cooling system and so on, how then analyzed has chosen the mold aluminum, the mold standard. This set of mould design get through three-dimensional software Pro/E to set modeling, analysis and modeling, use of the plug-in EMX produce standard model base and mould standard structure. Intro

5、duces a set of plastic mold all process design in detail.Key Words: Cavity; core; mold design; the plastic mold; divides the profile III目录中文摘要I英文摘要II1 绪论11.1课题来源及意义11.2模具在加工工业中的地位11.3模具国内外发展趋势22塑件工艺分析与注射机工艺参数42.1塑件工艺结构分析42.2塑料材料的成型特性与工艺参数52.2.1选择材料52.2.2材料分析52.2.3 ABS的注塑工艺参数62.3脱模斜度的确定62.4注射量的计算62.5

6、锁模力的计算72.6注射机型号的确定72.7注射机工艺参数的校核82.7.1注射量的校核82.7.2开模行程的校核83 模具结构零部件的设计93.1制件在模具中的分布93.1.1型腔的布置93.1.2模具排列形式的确定93.1.3分型面的选择93.2注射模架103.2.1标准注射模架103.2.2定模板与动模板的设计113.3浇注系统的设计123.3.1确定浇口形式及位置123.3.2主流道的设计133.3.3分流道设计143.3.4冷料穴设计153.3.5排气槽的设计153.4合模导向机构的设计153.4.1导柱导向机构163.4.2导套设计173.5 脱模机构的设计和计算173.5.1设计

7、原则173.5.2脱模阻力的计算173.5.3脱模机构的选用193.5.4浇注系统凝料脱出机构193.6外侧抽芯机构193.6.1斜导柱设计193.6.2滑块设计213.6.3导滑槽设计213.7内侧抽芯机构213.8调节系统的设计和计算223.8.1冷却系统的设计223.8.2冷却时间的计算233.9 模具的开合模动作234 成型零部件的设计和计算264.1成型零部件的结构设计264.2成型零部件工作尺寸计算274.3成型零部件的强度与刚度计算295 模流分析315.1模具浇口分析315.2模具充填分析315.3模具冷却特性高低分析326 模具零件的制造工艺346.1制造工艺要求346.2型

8、腔加工工艺346.2.1型腔零件选材346.2.2热处理工艺设计346.2.3制造工艺设计34总结35致谢36参考文献37附录38附录38附录B391 绪论1 绪论1.1课题来源及意义本课题来自日常生活中常见的塑料制品。所选课题是高灵敏度收音机的外壳。包含了模具的基本结构，并有侧向抽芯机构和斜顶机构，属于中等难度的塑料模具。本设计介绍了注射成型的基本原理，特别是侧向抽芯机构和斜顶机构的结构与工作原理，对注塑产品提出了基本的设计原则。还分别介绍了塑料模具的一般设计方法、设计步骤、材料的选取、材料性能、结构和用途的分析等。详细介绍了注射模具的材料及工艺分析，浇注系统、主要零部件、侧向抽芯机构、斜顶

9、机构、推出机构、温度调节系统和排气系统的设计过程，并对模具强度要求做了说明，以及模具的各种工艺参数的确定与校核等。亦介绍了模架选取的方法和校核注射机的各种工艺参数等。在模具制造中运用了现代先进的线切割、电火花成型加工和数控加工等加工技术。综合利用三维pro/e和二维Auto CAD进行设计并绘制各种非标准零件图纸。在设计中附有大量的模具结构图和各种说明图片。说明书已详细地阐述设计的全过程。通过对模具设计专业的学习，掌握了常用材料在成型过程中对模具的工艺要求，掌握模具的结构特点及设计计算的方法，以达到能够独立设计一般模具的要求。在模具制造方面，掌握一般机械加工的知识，金属材料的选择和热处理，结合

10、模具结构的特点，根据不同情况选用模具加工新工艺。此次毕业设计能够对以上各方面的要求加以灵活运用，综合检验大学期间所学的知识；此次设计除文字叙述外，其计算公式及相关设计原则等资料均来自教材和图书馆丛书中查取，并采用国家标准。由于水平有限，本设计难免有不当和错误之处，恳请各位老师批评指正！1.2模具在加工工业中的地位模具的作用是控制和限制材料（固态或液态）的流动，使之形成所需要的形体。用模具制造零件以其效率高，产品质量好，材料消耗低，生产成本低而广泛应用于制造业中。模具主要类型有：冲模、锻摸、塑料模、压铸模、 粉末冶金模、玻璃模、橡胶模、陶瓷模等。塑料模具是随着塑料工业的发展而发展的。近年来, 人

11、们对各种设备和用品轻量化要求越来越高, 这就为塑料制品提供了更为广阔的市场。塑料制品要发展, 必然要求塑料模具随之发展。汽车、家电、办公用品、工业电器、建筑材料、电子通信等塑料制品主要用户行业近年来都高位运行, 发展迅速,1西安工业大学毕业设计（论文） 塑料模具也快速发展。模具是工业生产中的重要工艺装备，模具工业是国民经济各部门发展的重要基础之一，是国际上公认的关键工业。模具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。它在很大程度上决定着产品的质量，效益和新产品的开发能力。模具工业既是高新技术产业的一个组成部分，又是高新技术产业化的重要领域。模具在机械，电子，轻工，汽车，纺织，

12、航空，航天等工业领域里，日益成为使用最广泛的主要工艺装备，它承担了这些工业领域中6090的产品的零件，组件和部件的生产加工。振兴和发展我国的模具工业，正日益受到人们的关注。1.3模具国内外发展趋势20世纪80年代开始，发达工业国家的模具工业已从机床工业中分离出来，并发展成为独立的工业部门，其产值已超过机床工业的产值。改革开放以来，我国的模具工业发展也十分迅速。近年来，每年都以15的增长速度快速发展。许多模具企业十分重视技术发展。加大了用于技术进步的投入力度，将技术进步作为企业发展的重要动力。此外，许多科研机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。模具行业的快速发展是使我国成为世界超级制造大国

13、的重要原因。今后，我国要发展成为世界制造强国，仍将依赖于模具工业的快速发展，成为模具制造强国。中国塑料模具无论是在数量上,还是在质量、技术和能力等方面都有了很大进步, 但与国民经济发展的需求和世界先进水平相比, 差距仍很大。一些大型、精密、复杂、长寿命的中高档塑料模具每年仍需大量进口。在总量供不应求的同时, 一些低档塑料模具却供过于求, 市场竞争激烈, 还有一些技术含量不太高的中档塑料模具也有供过于求的趋势。我国塑料模具行业和国外先进水平相比, 主要存在的问题:(1) 发展不平衡, 产品总体水平较低。虽然个别企业的产品已达到或接近国际先进水平, 但总体来看, 模具的精度、型腔表面的粗糙度、生产

14、周期、寿命等指标与国外先进水平相比尚有较大差距。包括生产方式和企业管理在内的总体水平与国外工业发达国家相比尚有10 年以上的差距。(2) 工艺装备落后, 组织协调能力差。虽然部分企业经过近几年的技术改造, 工艺装备水平已经比较先进, 有些三资企业的装备水平也并不落后于国外, 但大部分企业的工艺装备仍比较落后。更主要的是我们的企业组织协调能力差, 难以整合或调动社会资源为我所用, 从而就难以承接比较大的项目。(3) 大多数企业开发能力弱, 创新能力明显不足。一方面是技术人员比例低、水平不够高, 另一方面是科研开发投入少, 更重要的是观念落后, 对创新和开发不够重视。模具企业不但要重视模具的开发,

15、 同时也要重视产品的创新。(4) 供需矛盾一时还难以解决。近几年, 国产塑料模具国内市场满足率一直不足74%, 其中大型、精密、长寿命模具满足率还要低, 估计不足60%。同时, 工业发达国家的模具正在加速向我国转移, 国际采购越来越多, 国际市场前景看好。市场需求旺盛, 生产发展一时还难以跟上, 供不应求的局面还将持续一段时间。(5) 体制和人才问题的解决尚待时日。在社会主义市场经济中, 竞争性行业, 特别是像模具这样依赖于特殊用户, 需单件生产的行业,国有和集体所有制原来的体制和经营机制已显得越来越不适应。人才的数量和素质也跟不上行业的快速发展。虽然各地都在努力解决这两个问题, 但要得到较好

16、解决尚待时日。(6) 近几年, 原材料、能源、人工等成本持续上升, 而模具价格却持续下降, 因此模具企业的总体利润率不断下滑。为了发展, 模具企业必须在改善管理、提高生产效率, 特别是在创新上下功夫才行。从以前的经验型和模仿型设计向自主创新设计方向发展, 以及积极采用高新技术已然成为一种趋势。尽管我国模具工业有了长足的进步，部分模具已达到国际先进水平，但无论是数量还是质量仍满足不了国内市场的需要，每年仍需进口10多亿美元的各类大型，精密，复杂模具。与发达国家的模具工业相比，在模具技术上仍有不小的差距。今后，我国模具行业应在以下几方面进行不断的技术创新，以缩小与国际先进水平的距离。（1）注重开发

17、大型，精密，复杂模具；随着我国轿车，家电等工业的快速发展，成型零件的大型化和精密化要求越来越高，模具也将日趋大型化和精密化。（2）加强模具标准件的应用；使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造质量。因此，模具标准件的应用必将日渐广泛。（3）推广CAD/CAM/CAE技术；模具CAD/CAM/CAE技术是模具技术发展的一个重要里程碑。实践证明，模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向，可显著地提高模具设计制造水平。（4）重视快速模具制造技术，缩短模具制造周期；随着先进制造技术的不断出现，模具的制造水平也在不断地提高，基于快速成形的快速制模技术，高速

18、铣削加工技术，以及自动研磨抛光技术将在模具制造中获得更为广泛的应用。32 塑件工艺分析与注射机工艺参数2塑件工艺分析与注射机工艺参数2.1塑件工艺结构分析本次设计的产品为收音机后盖，其三维实体如下图2.1和2.2所示。图2.1收音机后盖外侧图2.2收音机后盖内侧(1)该塑件尺寸不大，一般精度等级。属于中等难度的塑料模具。包括了模具的基本结构，其中有四处外侧抽芯，内侧抽芯八处（八处内侧抽芯基本尺寸及结构均一致）。(2)为满足制品表面质量要求与提高成型效率采用点浇口。(3)从成本上考虑，可以采用一模两腔，双分型面的模架。(4)为了节约成本和方便加工与热处理，型腔和型芯均采用整体镶嵌式结4西安工业大

19、学毕业设计（论文）构。(5)材料采用ABS，ABS在升温时粘度增高，所以成型压力较高，故塑件上的脱模斜度宜稍大，要有足够的脱模斜度防止顶角；ABS易吸水，成型加工前应进行干燥处理；ABS易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减少浇注系统对料流的阻力，要注意浇口位置防止和减少熔接痕；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度对收缩率影响极小。模具温度应控制在6080。2.2塑料材料的成型特性与工艺参数2.2.1选择材料：ABS Acrylonitrile-butadiene-styrene 丙烯腈/丁二烯/苯乙 烯共聚物2.2.2材料分析：（1）、基本特性是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。这三种组分的各

20、自特性，使具有良好的综合力学性能。丙烯腈使有良好的耐化学腐蚀性及表面硬度，丁二烯使坚韧，苯乙烯使它有良好的加工性和染色性能。ABS无毒、无味，呈微黄色，成型的塑料件有较好的光泽。密度为1.021.05/cm。ABS有极好的抗冲击强度，且在低温下也不迅速下降。有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。水、无机盐、碱、酸类对ABS几乎无影响，在酮、醛、酯、氯代烃中会溶解或形成乳浊液，不溶于大部分醇类及烃类溶剂，但与烃长期接触会软化溶胀。ABS塑料表面受冰醋酸、植物油等化学药品的侵蚀会引起应力开裂。ABS有一定的硬度和尺寸稳定性，易于成型加工。经过色可配成任何颜色

21、。其缺点是耐热性不高，连续工作温度为70度左右，热变形温度约为93度左右。耐气侯性差，在紫外线作用下易变硬发脆。根据ABS中三种组分之间的比例不同，其性能也略有差异，从而适应各种不同的应用。根据应用不同可分为超高冲击型、高冲击型、中冲击型、低冲击型和耐热型等。（2）、主要用途 ABS在机械工业上用来制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管道、电机外壳、仪表壳、仪表盘、水箱外壳、蓄电池、冷藏库和冰霜衬里等。汽车工业上用ABS制造汽车挡泥板、扶手、热空气调节管、加热器等，还有用ABS夹层板制小轿车车身。ABS还可用来制作水表壳、纺织器材、电器零部件、文教体育用品、玩具、电子琴及收录机壳体、食品包装容器、农

22、药喷雾器及家具等。（3）、成型特点 ABS在升温时粘度增高，所以成型压力较高，塑料上的脱模斜度宜稍大；ABS易吸水，成型加工前应进行干燥处理；易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减小浇注系统对料流的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。要求塑件精度高时，模具温度可控制在5060度，要求塑件光泽和耐热时，应控制在6080度。2.2.3 ABS的注塑工艺参数1、注塑机类型：螺杆式7、保压力5070MP2、喷嘴形式直通式8、注射时间35s3、螺杆转速（r/min）30609、保压时间1530s4、喷嘴温度180190C10、模具温度50705、成型温度 C料筒：前200210 中2

23、10230 后18020011、冷却时间1530s6、注射压力130150MP12、成型周期4070s2.3脱模斜度的确定由于制品冷却后产生收缩时会紧紧包在凸模上，或由于黏附作用而紧贴在型腔内。为了便于脱模，防止制品表面在脱模时划伤、擦毛等，在制品设计时应考虑其表面在合理的脱模斜度。 本设计中ABS 的脱模斜度取0.52.4注射量的计算根据PRO/E 建模得到实体塑件，分析其质量属性下图可得知的质量为m=20.67g，密度由表可查得=1.041.07g/（在本设计中取1.05g/），所以塑件的体积为： V=m/p=20.67/1.05=19.69而流道凝料的质量m。，由于是一模两腔，则计算流道

24、凝料的质量一般是m的0.6倍计算。则总的注射量是： M理 = nm+ m。=nm+0.6nm = 220.671.6 =66.144g故实际注射机的注射量M注应该大于其实际的注射量，即：M注67g2.5锁模力的计算注射时，为防止模具分型面被模腔压力顶开，必须对模具施以足够的锁紧力，否则在分型面处将产生溢料。因此设计模具时应使注射机的锁模力F注大于模具将分型面胀开的力f。 锁模力的计算公式：锁模力=安全系数总投影面积模腔压力粘度系数安全系数一般取1.11.3 本设计中取1.2；粘度系数是关于塑件材料的中种类有关，ABS的粘度系数1.31.5，本设计取1.4。根据PRO/E 建模，对塑件投影面积分

25、析得A 为7445.7mm2。流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积a ，在模具设计前是个未知数，根据多型腔模的统计分析，大致是塑件在分型面上的投影面积的0.20.5 倍, 结合本设计的实际情况取s=0.4，则总的投影面积计算为： A = nA + a = A + sA所以： A = 27445.7 + 0.47445.7 =17869.68mm2从而得到F注 安全系数总投影面积模腔压力粘度系数=1.2AP1.4式中， F注 注射机的额定锁模力（N）； P 模具型腔内塑料熔体平均压力（MPa），一般为注射压力的0.25 0.5 倍，由于本次采用的是ABS，通常为2040MPa，在此设计中取3

26、5MPa ； F17869.6835 1.21.4= 1050.737KN ，则F1055KN 。2.6注射机型号的确定注射机规格主要是根据塑件的大小及型腔的数目和排列方式来确定，在确定模具结构形式及初步估算外形尺寸的前提下进行注射机相关参数的计算。在本设计中，根据每一生产周期的注射量和锁模力的计算值，初步选用常熟市塑料机械总厂SZ-250/1250 卧式注射机，主要技术参数：理论注射量/ =250螺杆（柱塞）直径/= 45注射压力/MPa=160注射速率/(g/s)=110塑化能力/(g/s) =18.9螺杆转速/(r/min) =10200锁模力/kN =1250拉杆内间距/ =41541

27、5移模行程/=360最大模具厚度/=550最小模具厚度/=150锁模型式为双曲肘喷嘴口直径/=2.5定位孔直径/=160喷嘴球半径/=SR152.7注射机工艺参数的校核2.7.1注射量的校核为确保塑件质量，注射模一次成形的塑料重量（塑件和流道凝料重量之和）应该在公称注射量的35%75%范围内，最大可达80%，最=低不应小于10%。 V公=210，G公=2101.05=224.7g 即0.35 G公=0.35224.7=78.645g 0.75 G公=0.75224.7=168.525g而塑件和流道凝料重量之和M 为66.144g，在上述范围内，故最大注射量符合要求。2.7.2开模行程的校核 开

28、模取出塑件所需的开模距离必须小于注塑机的最大开模行程。对于液压-机械式锁模机构注塑机，其最大开模行程由注塑机曲轴机构的最大行程决定，与模具厚度无关。双分型面注射模，其开模行程按下式校核： S H + h + a +(510) 式中 S注塑机的最大开模行程（） H塑件脱出距离 （也可作为凸模高度）（） h塑件高度（） a定模板与定模的分开距离（） 已知 H =20 ； h=20 a=70mm 所以 H + h + a +(510)=20+20+70+(510)=115120（） 又由于SZ-250/1250 卧式注射机的移模行程为360 即120 360 所以开模行程也符合要求。83 模具结构零

29、部件的设计3 模具结构零部件的设计3.1制件在模具中的分布3.1.1型腔的布置主要考虑制件在分型后能保留在动模上以便脱模，并结合制件的结构特征应将型腔设置在定模侧，型芯设置在动模侧。该塑件精度要求一般，精度等级为4，生产批量比较大，可以采用一模多腔的形式。但是考虑到塑件右共有四个侧抽及内侧有八个小凸台，需在脱模时有侧抽芯机构和内侧斜顶机构，又依据模具设计经验，在模具中每增加一个型腔，制品尺寸精度要降低4%；再加上考虑到经济因素，初定为一模两腔的模具结构形式。3.1.2模具排列形式的确定采用一模两腔的出模方式，考虑到腔与腔之间的距离，并保证刚度与强度及受力均衡，固采用Y轴对称式，收音机后盖的排模

30、尺寸是X轴距为100mm。如下图3.1所示：图3.1型腔分配3.1.3分型面的选择由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统的设计、塑件结构工艺性及尺寸精度、嵌件的位置、塑件的推出、排气等多种因素的影响，因此在选择9西安工业大学毕业设计（论文）分型面时应综合分析，应遵循以下几项的设计则：1）分型面应选择在塑件外形最大轮廓处2）分型面的选择应有利于塑件的顺利脱模 3）分型面的选择应保证塑件的精度要求4）分型面的选择应满足塑件的外观质量要求5）分型面的选择要便于模具的加工制造6）分型面的选择应有利于排气除了以上这些基本原则以外，分型面的选择还要考虑到型腔在分型面上的投影面积的大小。在设计中由于

31、采用的是点浇口，存在两个分型面，把型芯设在动模一边，型腔设在定模一边，开模后塑件留在动模，有利于塑件的脱模。即动模板和定模板两接触面为分型面，定模座板和定模板接触面为分型面。3.2注射模架3.2.1标准注射模架根据型芯和型腔尺寸和位置确定模架的结构形式和规格，通过调用Pro/E中的EMX模架块块选取模架：模架的外形尺寸396mm496mm定模固定板496mm446mm36mm定模板496mm396mm56mm动模板496mm396mm36mm垫板496mm396mm20mm动模固定板496mm446mm36mm如图3.2所示：图3.2模架示意图3.2.2定模板与动模板的设计通过调用EMX模架中

32、的定义选项来定义模架中的动模板和定模板的相关参数，具体如下图3.3所示：图3.3参数设计3.3浇注系统的设计3.3.1确定浇口形式及位置对浇注系统进行设计时，一般应遵循如下基本原则：（1）了解塑料的成型性能（2）尽量避免或减少熔接痕（3）有利于型腔中气体排出（4）防止型芯的变形和嵌件的位移（5）尽量采用较短的流程充满型腔（6）流动距离比和流动面积比的校核为了提高成型效率和综合考虑以上的基本设计原则并结合制件质量要求，本模具应采用点浇口，一处点浇口进料。浇口位置如图3.2所示图3.2点浇口位置浇口直径可以根据经验公式计算d=（0.140.20） (3.1) 式中 d浇口直径（mm） 塑件在浇口处

33、的壁厚（mm） A型腔的表面积2 d=（0.140.20）285231mm Error! No bookmark name given.Error! No bookmark name given. (浇口直径也可根据经验值取 d=1mm)浇口锥角取 浇口倾斜角取 3.3.2主流道的设计主流道是连接注射机喷嘴与分流道的一段通道，通常和注射机喷嘴在同一轴线上，断面为圆形，带有一定锥度。1）主流道设计成圆锥型，其锥角为26，内壁粗糙度Ra取0.4um分流道截面设计成圆型截面，加工容易，且热量损失与压力损失均不大为常用形式。圆形截面分流道的直径可以根据塑料的流动性等因素确定，该塑料件采用ABS塑料，流

34、动性为中等，所以选圆形截面。根具经验分流道的直径可以取d=56mm。根据型腔在分型面上的排布情况设置分流道。 2）主流道大端成圆角，半径r=13mm，以减小料转向过度时的阻力。 3）在模具结构允许的情况下，主流道尽可能短，一般小于60mm，过长则会影响流体的顺利充型。 4）对于小型模具可将浇口套与定位圈设计成整体式，但在大多数情况下将浇口套与定位圈设计成两个零件，浇口套与定模板采用H7/m6过渡配合与定位圈的配合采用H9/f9间隙配合。 5）浇口套一般选用T10A制造，热处理强度为5054HRC。根据“常用塑料直浇口尺寸”表，选主流道始端尺寸d=3mm,大端尺寸D=5mm，浇口套是标准件(基本

35、尺寸为25mm,)始端半径R=机床喷嘴小径d +（0.51）=15+(0.51)=16mm（标准件是20），锥角a=3。其长度尺寸根据要求来定。主流道内壁抛光时要沿轴向进行。 浇口套与定位圈采用H9/f9的配合。定位圈在模具安装调试时应插入注射机定模板的定位孔内，用于模具与注射机的安装定位。定位圈外径比注射机定模板上的定位孔径小0.2mm以下。浇口套与模板的配合为H7/m6。主流道如下图3.3所示: 图3.3主流道衬套3.3.3分流道设计分流道设计时应注意尽量减少流动过程中的热量损失与压力损失。分流道的布置取决于型腔的布局，两者相互影响。分流道应能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态，使塑料

36、熔体尽快地经分流道均衡的分配到各个型腔，分流道的布置形式有平衡式和非平衡式两种，此设计中采用的是平衡式布置，以使各型腔同时均衡的进料，从而保证各型腔成型出来的塑件在强度、性能、重量上的一致性。1）分流道的形状与尺寸 分流道的截面尺寸视塑料的品种、塑件是尺寸、成型工艺条件以及流道长短等因素来确定。通常圆形截面分流道直径为210。本制件采用的是ABS，由于ABS的流动性能较好且分流道长度教短时，因此分流道采用圆形截面。初选直径为6，具体尺寸由修模时修正。 2）分流道的长度,具体尺寸根据型腔的太小而定 3)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,只有内部的熔体比较理想，因此分流

37、道的表面粗糙糙不能太低，一般Ra取1.6um这样表面稍不光滑，有助于增大塑料熔体的外层流动阻力，避免熔流表面滑移，使中心层有较高的剪切速率，使外层塑料冷却皮固定,形成绝热层。 4)分流道在分型面的布置形式如下图3.4和3.5所示图3.4分流道根据以上设计参数校核流动比 (3.2)式中 流动比距离Li模具中各段料流通道及各段型腔的长度（mm）ti模具中各段料流通道及各段型腔的截面厚度（mm）=65/3+140/3+25/3+2/2+40/2=79因为影响流动比的因素主要是塑料的流动性，ABS塑料的流动性为中等，经查有关资料可知ABS允许的流动比=110210，所以 图3.5分流道分布3.3.4冷

38、料穴设计冷料穴位于主流道正对面的动模板上，或处于分流道末端。其作用是容纳浇注系统流道中料流的前锋的“冷料”，以避免这些冷料注入型腔而影响塑件质量；还有便于在流道处设置主流道拉料杆的功能。开模时又可以将主流道的冷凝料拉出，冷料穴直径宜稍大于主流道大端直径，长度约为主流道大端直径。分流道冷料穴当分流道较长时，可将分流道的尽头沿料流前进方向延长作为分流道冷料穴，以贮存前锋冷料，其长度为分流道直径的1.52倍。3.3.5排气槽的设计在注塑成型过程中，模具内除了型腔和浇注系统中有的气体外，还有塑件受热或凝固产生的低分子挥发气体，这些气体若不能顺利排出，则可能因充填时气体被压缩而产生高温，引起塑件局部炭化

39、烧焦，使塑件产生气泡，或使塑料熔接面不良而引起缺陷，因而须进行排气设置，排气深度（或间隙）0.025mm。 该套模具的排气方式有 a.利用模具的分型面排气； b.对于组合式型芯可利用其拼和的缝隙、零件配合的间隙3.4合模导向机构的设计合模导向机构对于塑料模具是不可少的部件，因为模具在闭合时要求有一定的方向和位置，必须导向。导向机构主要有定位、导向、承受一定侧压力三个作用。定位作用是为了避免模具装配时方位搞错而损坏模具，并且在模具闭合后使型腔保持正确的形状，不至于因为位置的偏移而引起塑件壁后不均，或者模塑失败；导向作用是在动定模合模时，首先导向机构接触，引导动模、定模正确闭合，避免凸模或型芯撞击

40、型腔，损坏零件；承受一定侧压力指塑料注入型腔过程中会产生单向侧压力，或者由于注射机精度的限制，使导柱在工作中承受一定的侧压力。3.4.1导柱导向机构 导柱对合导向机构在注塑模中应用最普遍，包括导柱和导套两个零件，分别安装在动模和定模的两半部分。 1）导柱设计设计原则： (1).为了使导柱能顺利地进入导套，导柱端部应做成锥形或半球形，导套的前端也应倒角。 (2).导柱设在动模一侧可以保护型芯不受损伤，而设在定模一侧则便于顺利脱模取出塑件，因此可根据需要而决定装配方式。 (3).一般导柱滑动部分的配合形式按H8/f8，导柱和导套固定部分配合按H7/k6，导套外径的配合按H7/k6。 (4).除了动

41、模、定模之间设导柱、导套外，一般还在动模座板与推板之间设置导柱和导套，以保证推出机构的正常运动。 (5).导柱的直径应根据模具大小而定，可参考标准模架数据选取。一次分型导向机构设计：导柱固定在固定模板上，与固定模板为H7/m6的过渡配合。 (6).导柱的结构有两种：一种是除安装部分的凸肩外，长度的其余部分直径相同，称为直导柱；另一种是除安装部分的凸肩外，使安装部分直径比外伸的工作部分直径大，称为阶梯形导柱。直形导柱和阶梯形导柱的前端都设计为锥形，便于导向。两种导柱都可以在工作部分带有储油槽，以延长润滑时间。在该设计中采用直形导柱。 2）导柱尺寸 导柱直径尺寸随模具分型面处模板外形尺寸而定，模板

42、尺寸愈大，导柱间的中心距应愈大，所以导柱所选的直径也应愈大。除了导柱长度按模具具体结构确定外，导柱其余尺寸随导柱直径而定。根据查表得导柱的直径是：30mm；导柱的长度必须比凸模端面的高度要高出68 ， 3）导柱的布置 根据模具的形状和大小，在模具的空余位置设导柱和导套孔。导柱用两根至四根不等，其布置原则是必须保证动定模只能按一个方向合模。3.4.2导套设计导向孔可带有导套，也可以不带导套；但无论那种形式，都不能设计为盲孔，因为盲孔会增加模具闭合时克服空气的阻力，并使模具不能紧密闭合。在该设计中采用的带凸头导套的外直径为42mm。3.5 脱模机构的设计和计算3.5.1设计原则 注射成型每一循环中

43、，塑件必须准确无误的从模具的凹模中或型芯上脱出，完成模具脱模。 脱模机构设计应遵循下述原则： 1）塑件滞留于动模边，以便借助于开模力驱动脱模装置，完成脱模动作，致使模具结构简单。 2）防止塑件结构变形或损坏，正确分析塑件对模腔的粘附力的大小及所部位，有针对性的选择合适的脱模装置，使推出重心与脱模阻力中心相重合。由于塑件收缩时包紧型芯，因此推出力作用点应尽量靠近型芯，同时推出力应施于塑件刚性和强度最大部位，作用面积也尽可能大一些，以防塑件变形或损坏。 3）由于塑件收缩时包紧型芯，因此推出力作用点应尽量靠近型芯，同时推出力应施于塑件刚性和强度最大部位，作用面积也尽可能大一些，以防塑件变形或损坏。

44、4）力求良好的塑件外观，在选择顶相互位置时，应尽量设在塑件内部或对塑件影响不大的部位。在采用推杆脱模时，尤其要注意这个问题。结构合理可靠，脱模结构应工作可靠，运动灵活，制造方便，更换容易，且有足够的强度和刚度。3.5.2脱模阻力的计算 塑件在模具冷却定型后，由于体积收缩率将型芯或凸模包紧，在某些塑件结构中还因为塑件与模具之间形成真空（通常在型腔侧），因此形成塑件脱模时的包紧力和吸附力，在塑件脱模时需要有足够的动力克服包紧力和吸附力以及塑件与模具零件间的摩擦力。由于包紧力与塑件的各个部位有不同的值，与塑件的结构、模具表面都有关。当脱模斜度越小，接触面积、粗糙度、保压压力越大，保压时间和开模时间越长等，包紧力越大。在进行脱模机构设计时，主要工作是通过对塑件局部的包紧力的分析，合理设计出顶杆的位置分布、数量及顶杆直径，力求达到定出平衡。模具包紧力分析图如图3.6所示图3.6包紧力分析其计算公式如下： （3.3） （3.4） 式中，为脱模力 分别为摩擦系数，其中u1为塑件与金属的摩擦系数，取0.10.3，u2为斜导柱与滑块的摩擦系数，取0.151； p为塑件对型芯单位面积上的包紧力（812MPa） A为塑件包紧