按钮开关触点座注射模设计【说明书+CAD+PROE】

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模具制造精度低、周期长。提高劳动生产率、产品质量、降低成本、扩大工艺应用范围；提高零件精度、减少制造周期、提高模具寿命；模具的标准化及专业化、管理的统一化及等级化；提高专业人员的技术水平。2 塑料模具简介21 塑料注射模的概念所谓塑料注射模，就是预先在两块或者多块模具专用金属上面挖出一个空的腔体，然后通过高压将融化的塑料粒子注入腔内，冷却后取出得到塑料制品所需的模具3。由于注射模有许多突出的优点，因此在工业生产中，尤其是大批量生产中得到广泛应用。22 塑料模具的种类(1) 注射模由注射机的螺杆或柱塞使料筒内塑化熔融的塑料，经注射机喷嘴和模具的浇注系统注入闭合的模具行腔，塑料在行腔内保压冷却定型而成型，这种发法称为注射成型4。其使用的模具称为注射模。注射模主要用于热塑性塑件的成形，也可用于热固性塑件的成型。压缩模借助加热和加压使直接放入行腔内的塑料熔融并固化成型，这种成型方法称为压缩成型。其所使用的模具称为压缩模。压缩模多用于热固性塑件成型。(2) 压注模用过柱塞使在加料腔内受热塑化的熔融热固性塑件，经浇注系统压入被加热的闭合行腔并固化成型，这种方法称为压注成型。其所使用的模具称为压注成型模具(3) 挤出模利用挤出机的加热加压装置，使处于黏流状态的塑料在高温高压下用过具有特定断面形状的机头口模，并经了冷却定型而成型，以获得具有所需断面形状的连续型材，这种成型法方称为挤出成型。(4) 中空吹塑模将挤出或注射出来的处于半熔融状的管状型坯置于闭合的模具行腔内，借助压缩空气使管状型坯膨胀而紧贴于模具行腔壁，冷却定型后获得中空塑件，这种成型方法称为气压成型。23 塑料模具的生产过程(1) 塑件的工艺性分析(2) 塑料模具的设计(3) 塑料模具的制造(4) 塑料模具的装配与调试53 塑料概述31 塑料的组成塑料以合成树脂为主要成分，根据不同需要添加不同添加剂组成的高分子化合物。(1) 合成树脂合成树脂是人们模仿天然树脂的成分采用化学方法由人工制取得到的。它是塑件的基本成分，决定了塑料的基本性能，并将塑料中的其他成分黏合为一个整体，从而使其具有要求的机械性能。(2) 填充剂为了降低成本，在和成树脂中加入一些廉价材料，称为填充剂6。填充剂还可以改善塑料的某些性能，如塑料的硬度，刚度，冲击强度等。(3) 增塑剂为了增加塑料的柔韧性，改善流动性，常在聚合物中加入液态或低熔点的固态有机化和物，即增速记。增塑剂的加入会降低塑料的稳定性，介电性能和机械强度。因此在塑料中应尽可能的减少增塑剂含量。(4) 稳定剂稳定剂的作用是减缓或阻止塑料在成型加工和使用过程中产生降解。(5) 润滑剂润滑剂对塑料的表面起润滑作用，防止熔融的塑料在成型过程中黏附在成型设备或模具上，它还可以改善熔体的流动性能。(6) 着色剂合成树脂的本色都是白色半透明或无色透明的，在工业生产中常利用着色剂来增加塑件色彩。32 塑料的分类(1) 按合成树脂的分子结构及其热性能分类7(a) 热塑性塑料主要有聚乙烯、聚丙烯、有机玻璃、聚甲醛、ABS等(b) 热固性塑料主要有酚醛塑料、氨基塑料、环氧塑料、不饱和聚酯塑料等(2) 按塑料的性能及用途分类(a) 通用塑料主要有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯与氨基塑料等六大品种(b) 工程塑料主要有尼龙、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、聚四氟乙烯等(c) 特殊塑料氟塑料、有机硅树脂、环氧树脂等4 注射模具结构设计41 注射模的结构组成(1) 成型零件(2) 浇注系统(3) 导向机构(4) 推出机构(5) 侧抽芯机构(6) 模温调节系统(7) 排气系统(9) 标准模架842 浇注系统的设计浇注系统是指塑料熔体从注射机喷嘴射出后到达行腔之前在模具内流经的通道，其主要作用是使来自注射机喷嘴的塑料熔体平稳而顺利的充模、压实和保压。普通流道浇注系统由主流道、分流道、浇口、冷料穴组成9。(1) 主流道设计由于主流道部分与高温塑料熔体及注射机喷嘴反复接触，所以常常将主流道部分设计成可拆卸更换的主流道衬套，以便于选用优质钢材单独加工和热处理，延长其使用寿命。(2) 分流道设计分流道是指主流道末端与浇口之间这一段塑料熔体流动的通道。用于一模多腔或单型多浇口的场合。在分流到的设计时应考虑尽量减小在流道内的压力损失和尽肯能避免熔体温度的降低，同时还应考虑减小流道的容积。(3) 浇口设计浇口的尺寸一般根据经验确定，断面面积约为分流道断面积的3%9%，断面形状为矩形或圆形，浇口的长度约为1mm1.5mm。在设计浇口时往往先取较小的尺寸值，以便试模时逐步加以改正。(4) 冷料穴的设计冷料穴一般设计在主流道对面的动模板上，其底部常制作成曲折的钩型或下陷凹槽，公称直径与主流道大端直径相同或略大些，深度约为直径的1倍，最终要保证冷料的体积小于冷料穴的体积。43 分型面的设计选择分型面的总的原则是保证塑件质量，且便于塑件脱模和简化模具结构，所以一般将分型面选在塑件外形最大轮廓处10。分型面的选择还应考虑以下几方面。(1) 有利于塑件脱模和简化模具结构(2) 有利于保证塑件质量和尺寸精度(3) 有利于侧向抽芯(4) 有利于防止溢料(5) 有利于排气(6) 有利于成型零件加工44 推出机构的设计(1) 推杆的设计推杆推出机构是最简单、最常用的一种形式，由于设置推杆的位置自由度较大，其截面大部分为圆形，容易制造，推出时阻力小，推出动作灵活可靠，损坏后更换方便，因此在生产中广泛应用11。(2) 推管的设计推管的固定形式应适用于型芯的固定形式，内径与型芯配合，外径与模板配合，一般均采用间隙配合，对于小直径推管取为H8/f7。推管与型芯的配合长度比推出行程s大3mm到5mm，推管与模板的配合长度为推管外径的2倍，其余部分扩孔，间隙为0.5mm。(3) 推板件设计推板件与型芯按一定配合精度向配合，能够在塑件的整个周边端面上进行推出。但由于推板件和型芯有摩擦，所以推板件也必须进行淬火处理，以提高其耐磨性。(4) 复位杆设计复位杆一般设置在推杆固定办的四周，以保证推出机构和模复位时运动平稳。(5) 导向零件设计一般的导向机构是将所推板导柱固定在动模座板上，导柱同时还起支撑作用，以减少支撑板的弯曲变形。5 模具的计算机辅助制造(CAM)技术模具的计算机辅助制造(CAM)技术主要应用在数控铣削加工、线切割加工、电火花加工等方面12。CAM技术尤其是在复杂模具的型腔、型芯及电极的铣削加工中起着更加重要的作用。利用模具CAM技术在电脑上模仿机床的加工过程, 能直观反映加工的结果, 能直接评估加工后零件的质量, 能检查出加工的错误。在检查加工后零件的质量时, 可在电脑上对加工后的实体模型进行任意的剖切, 直接测量其尺寸和精度。因此, 它能把错误消除在加工工艺编程设计阶段, 减少加工后的修补和返工, 大大提高模具的制造效率和质量。综上所述, 模具CAD集成技术就是应用于模具制造各个环节的计算机辅助技术和实现各环节信息集成的技术13。研究按钮开关触点座注射模CAD是顺应当前模具制造行业发展需要的，具有重大的意义。6 总结由此可得，我国模具制造，应该向以下所述的几点进行实行。这样对我国的模具行业有巨大的历史意义，这影响着我国能不能走到世界的前列和引领模具技术潮流。一是CAD/CAE/CAM计算机辅助设计、模拟、制造一体化。二是先进设备在现代模具制造中的作用。三是模具材料及表面处理技术14。模具技术未来发展趋势主要是朝信息化、高速化生产与高精度化发展。模具制造产业是制造产业之一，而制造产业标志着一个国家的综合国力及技术水平。因此大力发展模具制造产业是国家经济建设中所必须计划到的15。本次设计塑料模具虽然不能为整个行业做出什么贡献，但我希望能够通过本次的设计制作有所体会和认识，发现一些问题，提供一些有用的资料。参 考 文 献1 邱建新，李发根，李国禄.模具工业发展趋势综述M.模具产业,2005.2 徐政坤.冲压模具设计与制造.机械工业出版社，1998. 3 翁其金.塑料模具设计与制造.北京工业出版社，1999. 4 武良臣.塑料成型加工与模具.化学工业出版社，1986. 5 濮良贵，纪名刚.塑料成型基础及模具设计M.第八版，北京：高等教育出版社，2006.6 王先逵.塑料模设计M.北京：机械工业出版社，2004.7 章飞.实用模具材料J.产品与技术，1999，11（4）：9293.8 徐发仁.模具设计与制造.重庆大学出版社，2006.9 徐琏，邱宣怀.模具设计手册S.北京：机械工业出版社，1991.10 欧阳德.双分型面注射模中的几种定距分型机构设计.北京工业出版社，198611 陆宁.实用注塑模具设计.西安工业出版社，199512 朱光力，高峰.三维机械设计M.第七版，北京：机械工业出版社，2006.13 刘友才，肖继德.Pro/ENGINEER塑料模具设计入门与实践.机械工业出版社，2002.14 齐卫东.国内外模具技术及发展趋势J.中国机械工程1998.15 机械工程手册编辑组.模具工业发展趋势及企业特征M.北京：机械工业出版社，2005. 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：一、本课题要研究及解决的问题本课题主要研究按钮开关触点座的设计。具体工作要求如下：(1) 按钮开关触点座壳体的工艺性分析。(2) 模具结构方案。(3) 选择注射机。(4) 注射模具图的绘制。二、本课题拟采用的研究手段（途径）(1) 通过按钮开关触点座的塑件图或建立钮开关触点座塑件三维实体模型，充分了解它的形状的特征、用途、使用要求、透明度、尺寸公差、表面粗糙度、表面质量以及应许的变形范围等内容，检查其成型工艺性，确认各个细节符合注射成型的工艺条件。(2) 根据按钮开关触点座的结构行确定为一模两腔(3) 因塑件有侧凹，所以分型面选择在动模一侧，以便于抽芯，(4) 塑件采用点浇口成型(5) 由于塑件的壁厚较薄，使用推杆推出容易在塑件上留下推出痕迹，不宜采用所以选择推件板推出机构完成塑件的推出。(6) 熟悉生产按钮开关触点座塑件可供选用的注射机的性能、规格、特点及模具设计有关的技术参数（如最大注射力、锁模力、注射压力、装模高度、喷嘴尺寸、顶出装置及尺寸、模具安装尺寸、开模行程等），并根据塑件及浇注系统凝料的总体积或重量，初步确定所选注射机的规格型号。(7) 绘制按钮开关触点座装配图，绘制按钮开关触点座零件图，复核设计样图。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告指导教师意见：1对“文献综述”的评语：2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测： 指导教师： 年 月 日所在专业审查意见： 负责人： 年 月 日1 引言1.1 模具行业的发展模具是生产各种工业产品的重要工艺装备，随着塑料工业的迅速发展，以及塑料制品在航空、航天、电子、机械、船舶和汽车等工业部门的推广应用，产品对模具的要求也越来越高，传统的模具设计方法已无法适应当今的要求，与传统的模具设计相比，计算机辅助工程（CAE）技术无论是在提高生产率、保证产品质量方面，还是在降低成本、减轻劳动强度方面，都具有极大的优越性。美国MOLDFLOW上市公司是专业从事注塑成型CAE软件和咨询公司，自1976年发行了世界上第一套流动分析软件以来，一直主导塑料成型CAE软件市场。MOLDFLOW一直致力于帮助注塑厂商提高其产品设计和生产质量，MOLDFLOW的技术和服务提高了注塑产品的质量，缩短了开发周期，也降低了生产成本，MOLDFLOW已成为世界注塑CAE的技术领袖。利用CAE技术，可以在模具加工前，在计算机上对整个注塑成型过程进行模拟分析，准确预测熔体的填充、保压和冷却情况，以及制品中的应力分布、分子和纤维取向分布、制品的收缩和翘曲变形等情况，以便设计者能尽早发现问题并及时进行修改，而不是等到试模后再返修模具。这不仅是对传统模具设计方 法的一次突破，而且在减少甚至避免模具返修报废、提高制品质量和降低成本等方面，都有着重大的技术、经济意义。塑料模具的设计不但要采用CAD技术，而且还要采用CAE技术，这是发展的必然趋势。近十多年来，国外先进国家的模具技术水平得到了飞速发展：(1)CAD/CAM/CAE技术的应用在欧美CAD/CAM/CAE已成为塑模企业普遍应用的技术。在CAD的应用方面已经超越了甩掉图板，二维绘图的初级阶段。目前3D设计已达到了70%、89%，Pro/E，UG，CI以TRON等软件的应用很普遍。应用这些软件不仅可完成2D设计，同时也获得3D模型，为NC编程和CAD/CAM的集成提供了保证。应用3D设计，还在设计时进行装配干涉的检查，以保证设计和工艺的合理性。在欧美的塑模企业中，为了提高CAD技术的效率，塑模标准件的采用率一般在80%以上1。(2)激光技术的应用日益受到重视激光技术在模具制造中的应用主要是在快速成形与一些特殊模具的加工两个方面。快速成形是根据CAD 的数据,不借助任何机械加工工具,通过逐层增加材料的方法(如聚合、粘结、烧结等) 快速制造出零件原型或零件实物,故也称快速原形制造(缩写为PRM) 技术。快速成形技术主要有立体光固造型(SLA) ,选择性激光烧结(SLS) ,分层实体制造(LOM) 等。该技术将CAD 技术、激光技术、CNC 技术、材料加工和材料科学技术有机地结合起来,给模具制造业带来了根本性的变革2。与传统的模具设计制造相比,它能比数控加工更快、更方便地设计并制造出各种复杂的原型,使模具的制造成本和生产周期减少1/ 2 ,明显提高生产率。国内的一些大型企业集团,如海尔、春兰和科龙等公司已经应用激光快速成形于新产品开发等方面,并取得显著的经济效益。(3)模具材料先进随着模具工作条件的日益苛刻，对模具的质量，特别是钢的纯净度、等向性的水平提出了更高的要求。 为达此目的国外普遍采用电炉外精炼工艺生产纯净度高的模具钢， 对于大截面锻压模块和大型的钢材规定采用真空处理。对于纯净度要求更高的模具钢，大部分采用电渣重熔，以进一步提高钢的纯净度、致密度、等向性和均匀性，减少偏析。 因此，模具钢的质量有了较大提高。为了加强竞争力量，适应经济全球化的发展趋势，国外模具钢的生产从分散趋向于集中，并多家公司进行跨国合并，为了更好地进行竞争，这些公司都建成了完善的技术先进的模具钢生产线和模具钢科学研究基地，形成几个世界著名的工模具生产和科研中心，以满足迅速发展的模具工业。1.1.1 国内模具技术发展及目前水平我国模具行业近年来发展很快,据不完全统计,目前模具生产厂点共有2 万多家,从业人员约50 万人,全年模具产值约360 亿元,总量供不应求,出口约2亿美元,进口约10 亿美元。 当前,我国模具行业的发展具有如下特征:大型、精密、复杂、长寿命中高档模具及模具标准件发展速度快于行业总体发展水平;塑料模和压铸模成比例增长；专业模具厂家数量及其生产能力增加较快；“三资”企业及私营企业发展迅速;股份制改造步伐加快等。 从地区分布来看,以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区发展快于中西部地区,南方的发展快于北方。目前发展最快、模具生产最集中的省份是广东和浙江,其模具产值约占全国总产值的60%以上。我国模具总量虽然已位居世界第三,但设计制造水平总体上落后于德、美、日、法、意等发达国家,模具商品化和标准化程度也低于国际水平3。全球制造业正以垂直整合的模式向中国及亚太地区转移,中国正成为世界制造业的重要基地。 制造业模式的变化,必将产生对新技术的需求,也必将导致CAD 技术的发展。 同时,由于网络技术的大面积应用,正如10 年前由于成本的大幅度下降,使得微机进入千家万户改变我们的生活一样,网络应用的普及将在更大程度上改变制造业的模式。随着中国加入WTO ,逐渐成为世界制造业的重要基地,将要求我国的产品要有创新性,并且要有更高的质量、更低的成本并在更快的时间内提供给市场4。作为产品制造的重要工艺装备、国民经济的基础工业之一的模具工业将直接面对竞争的第一线,模具工业除其需要“高技艺”的从业人员外,还需要更多的“高技术”来保证。1.2 注射模具设计要求1.2.1 塑件分析注射模的一般设计程序与普通热塑性注塑模基本相同，所不同的是在设计之前要选择成型工艺方法、设备和模具类型，而这一过程正是新型注塑模具设计的关键，其次才是模具的具体设计。通常，在大多数注塑件能够采用两种或多种注塑工艺方法和模具类型来注塑成型，但还应该从材料性能、各种工艺类型和相应模具特点及其所能成型制品的质量、经济性、制约条件等角度综合考虑，以得出最佳或相对较好的方案。在任何情况下设计模具，是针对具体模具塑件设计相应的模具，因此首先遇到的问题是如何选择确定塑料品种和注塑工艺路线，最终确定模具类型。确定类型是一个复杂的总和过程，首先要从模具设计的最终目的塑件要求成型合格制品来考虑，分析塑件的形状结构特点、壁厚、尺寸大小和尺寸精度、外观要求、质量和质量偏差要求、强度和刚性要求、装配要求、使用环境条件要求等因素，在此基础上依据塑料材料性能初步筛选出可以考虑采用的塑料品种、注塑工艺路线和相应的注塑机类型及相应的模具类型。1.2.2 塑件的成型性能塑料的基本性能包括力学性能、热性能、电学性能、光学性能、耐老化性能、卫生性能、耐磨性、抗疲劳性、抗蠕变性等。但这里设计重点是讨论与成型加工有关的性能。本设计所涉及的模具可用于成型热塑件塑料、热塑性和热固性增强塑料、热固性塑料、弹性体（包括热塑性弹性体等），下面对直接影响模具设计的成型加工性能分别加以叙述。(1)收缩率各类材料收缩率大小顺序为：弹性体，纤维增强或填料填充的弹性体，热塑性塑料，纤维增强或填料填充的热塑性塑料，热固性塑料，纤维增强或填料填充的热固性塑料。软质弹性体收缩率大于硬质弹性体，软质热塑性塑料收缩率通常大于硬质热塑性塑料。材料的收缩率在很大程度上决定了制品所能达到的精度，影响模具浇注系统和成型零件设计，有时甚至决定了注塑工艺方法和模具类型，比如收缩率大的塑料不能用于精密注塑。塑件的收缩率具有复杂性和多变性，因为影响收缩率的因素除配方和注塑工艺条件外，还有与模具浇口设计（数量、位置、形状、尺寸）、塑件壁厚、型腔中的拐角、加强筋、嵌件、型芯结构尺寸有关。制品成型过程的收缩率通常有以下几个部分决定：熔体充满型腔后有熔体到固体阶段的熔体冷却收缩（对热塑性塑料）和固化相变收缩，这一部分收缩量较大，但由于保压过程补充了收缩量，所以模具设计不考虑这一部分收缩。塑件固化后在模内及模外冷却到室温的收缩，即由线胀系数决定的收缩，这一相比较简单，可以测出。由结晶（对结晶性聚合物）引起的收缩。由取向引起的收缩。后两项变化无常，他们随注塑工艺条件，浇口形状、尺寸、数量和布置、型腔形状结构尺寸，冷却速度（对热塑性材料）或交联固化速度等因素而变化，设计时需要结合经验和试验确定。(2)流动性在浇注充模时，热固性塑料和部分热塑性塑料流动性较好，弹性体和大多数热塑性塑料流动性中等或较差。物料的流动性相对模具细节设计有诸多影响，浇注系统形式，浇口形状、尺寸、数量和布置，配合间隙，排气问题等设计都与流动性有关，冷却或加热系统、型腔形状与壁厚等因素又能影响物料的流动性，从而影响上述细节设计。流动性的好坏涉及到流动过程中在流动通道各处剪切梯的大小，即影响到取向，进而影响收缩率的变化。设计是需要把物的重点：一是分析充模过程物料流动方向，二是流动性对模具设计细节的影响范围和影响程度。流动性好，则浇注系统阻力可以大一些，成型零件之间配合精度要高一些，排气问题需要特别考虑。流动性差，则要尽可能减少浇注系统阻力，对配合精度和排气要求不高，但冷却系统的设计需要注意，过度冷却会影响充模及熔接强度。(3)结晶性结晶通常是对具有结晶性的热塑性塑料弹性体（包括橡胶）而言。结晶问题主要影响制品的收缩率，不同材料有不同的收缩率，同一种材料的收缩率受配方、注塑工艺条件、模具温度和冷却速度、制品出模温度、制品脱模后的冷却环境和条件、制品冷却到室温后的存放时间影响变化。与结晶相关的模具设计细节主要是冷却系统设计，即冷却要均匀有效，以确保塑件在完成大部分结晶后脱模，因为制品在模内冷却收缩是夹持冷却收缩，有利于尺寸稳定，而在模外冷却是自由收缩，难以确保制品形状和尺寸的稳定，特别是一些塑料的后结晶现象明显，如聚乙烯塑件，在模外冷却到室温后的几天内仍会因缓慢结晶而收缩。(4)热敏性热固性塑料、部分热塑性塑料、橡胶在注塑过程中对热有不同程度的敏感性，这里的热对模具设计而言有两方面的含义：剪切生热和长时间受热。剪切生热主要关系到浇注系统设计特别是浇口形状、尺寸、数量和浇口布置，比如使用点浇口时，浇口数量越多，剪切就越弱，剪切发热就越少。受热时间的长短主要关系到浇道设计是否合理，是否能最大限度地减少树脂的滞带量和滞留时间。(5)热性能与固化特性热塑性塑料和塑性弹性体的熔点（或熔体流动温度）、结晶温度、热变形温度影响模具冷却系统的设计，热固性塑料和橡胶固化特性影响模具加热系数的设计。此外，制品脱模时的软、硬、脆特性将直接影响模具脱模顶出系统的结构形式和尺寸的设计。123 模具类型在确定注塑工艺路线后，相应的模具大类型也就确定。每一类模具中又有若干类不同的结构原理的模具，需要根据塑件原材料、形状结构、尺寸精度、制品批量以及设备情况进行细致的分析平衡，确定出事宜的模具结构类型。例如拟生产酚醛注塑件，设备有热固性注塑机，可以考虑采用的模具类型有普通热固性注塑模、温流道注塑模、热流道注塑模、绝热流道注塑模。如果塑件没有特殊要求且批量很少，则选择结构简单、成本的普通热固性注塑模，就能完全满足要求，且经济性好；如塑件有一定批量且塑性要求不高，则可采用温流道注塑模，温流道注塑模结构相对简单且对设备要求不高；如塑件批量大，则可考虑采用绝热流道注塑模或热流道注塑模。此外，还应结合各类模具特点及所能够成型的塑件的质量和精度综合考虑。1.2.4 模具设计模具浇注系统设计、分型面确定、型腔数的确定和型腔布置、型芯型腔结构形式的确定、排气问题、冷却或加热设计、侧抽芯、脱模机构设计等模具细部设计的程序和基本考虑与普通热塑性或热固性注塑模有很多相似之处，设计师可以参考。但要注意，每一类型注塑模都有其特殊之处体现在模具的某一或某及部分设计上，如热固性注塑模型芯型腔结构形式和排气要求、弹性体、注塑模脱模方式、精密注塑模的配合精度及模具刚性要求和排气要求等，因此在设计时要深入研究各类注塑模的特点和特殊要求，根据塑件的具体情况将其特点准确体现在设计方案上，这样才能把握设计要点，保证设计成功。各类模具的细部设计将在下面详细阐述。13 毕业设计任务要求本课题是按钮开关触点座注射模的设计。要求对塑件进行测绘，并完成其CAD三维造型设计。按钮开关触点座注射模要求一模两腔。完成该注射模具装配图设计，全部零件图纸设计，模具成型零件CAD三维造型设计，以及完成该注射模具的制造工艺设计。2 方案分析与设计如图2.1，合模的时候滑块在斜导柱的作用下，运动到低，这样型腔型芯滑块一起够成了塑件的形状，等注塑冷却后，滑块里有弹簧，在弹簧的作用下退开，后面有螺丝定位。 图2.1 装配图1-滑块；2-水道；3-顶料杆；4-顶针；5-垫脚 3 按钮开关触点座注射模的详细设计31 塑料注射成型机的选择3.1.1 注射机分类(1)注射机按外形特征可分为立式、卧式、直角式三种5(a)立式注射机注射装置与锁模机构的轴线呈一直线垂直排列。优点:占地少，模具拆装方便，易于安放嵌件。缺点:重心高，加料困难;推出的塑件要由手工取出，不易实现自动化，容积较小。(b)卧式注射机注射装置与锁模装置的轴线呈一直线水平排列，使用广泛。优点:重心低，稳定；加料、操作及维修方便；塑件可自行脱落，易实现自动化。缺点:模具安装麻烦，嵌件安放不稳，机器占地较大。(c)角式注射机注射装置与锁模装置的轴线相互垂直排列。优点、缺点介于立式注射机和卧式注射机之间。特别适用于成形中心不允许有浇口痕迹的平面塑件(2)注射机按塑料在料筒的塑化方式不同可分为柱塞式注射机和螺杆式注射机。(a)柱塞式注射机注射柱塞直径为20mm-100mm的金属圆杆，当其后退时物料自料斗定量地落入料筒内，柱塞前进，原料通过料筒与分流梭的腔内，将塑料分成薄片，均匀加热，并在剪切作用下塑料进一步混合和塑化，并完成注射。多为立式注射机，注射量小于30g-60g，不易成形流动性差、热敏性强的塑料。(b)螺杆式注射机螺杆在料筒内旋转时，将料斗内的塑料卷人，逐渐压实、排气和塑化，将塑料熔体推向料筒的前端，积存在料筒顶部和喷嘴之间，螺杆本身受熔体的压力而缓慢后退。当积存的熔体达到预定的注射量时，螺杆停止转动，在液压缸的推动下，将熔体注入模具。卧式注射机多为螺杆式。(c)注射机规格及主要参数目前，在注射机的标准中，有用注射量为主参数的，也有用合模力为主参数的，但大多以注射量合模力来表示注射机的主要特征。国内标准主要有轻工部标准、机械部标准和国家标准 。注射机型号中的字母S表示塑料机械，Z表示注射机，X表示成形，Y表示螺杆式(无Y表示柱塞式)等。3.1.2 注射机的选用注射机的选用包括两方面的内容: 一是确定注射机的型号，使塑料、塑件、注射模及注射工艺等所要求的注射机的规格参数在所选注射机的规格参数可调的范围内；一是调整注射机的技术参数至所需要的参数6。(1)注射机类型的选择根据塑料的品种、塑件的结构、成形方法、生产批量、现有设备及注射工艺等进行选择。(2)注射机规格的初选根据以往的经验和注射模的大小，先预选注射机的型号，之后要进行以下的校核。(3)注射机参数的校核 (a)最大注射量的校核塑件连同凝料在内的质量一般不应大于注射机公称注射量的80%，注射机多以公称容量来表示。(b)注射压力的校核注射机的公称注射压力要大于成形的压力。(c)锁模力的校核由于高压塑料熔体充满型腔时，会产生一个沿注射机轴向的很大的推力，这个力应小于注射机的公称锁模力，否则将产生溢料现象。(d)安装部分的尺寸校核应校核的尺寸包括喷嘴、定位圈、最大模厚、最小模厚及模板上的螺孔。注射机的喷嘴头部的球面半径R1应与模具主流道始端的球面半径R2吻合，以免高压熔体从狭缝处溢出。R2一般应比R1大1mm2mm，否则主流道内的塑料凝料无法脱出。为了使模具的主流道的中心线与注射机喷嘴的中心线相重合，模具定模板上的定位圈或主流道衬套与定位圈的整体式结构的外尺寸d应与注射机固定模板上的定位孔呈较松动的间隙配合。注射模具的动模板、定模板应分别与注射机动模板、定模板上的螺孔相适应。模具在注射机上的安装方法有螺栓固定和压板固定。注射机的开模行程是有限制的，塑件从模具中取出时所需的开模距离必须小于注射机的最大开模距离，否则塑件无法从模具中取出。开模距离一般可分为两种情况:一是当注射机采用液压机械联合作用的锁模机构时，最大开模行程由连杆机构的最大行程决定，并不受模具厚度的影响即注射机最大开模行程与模具厚度无关；二是当注射机采用液压机械联合作用的锁模机构时，最大开模行程由连杆机构的最大行程决定，并受模具厚度的影响即注射机最大开模行程与模具厚度有关。3.1.3 注射成型机的计算 (1)注射容量国产标准注射机的标准规定，以注射机注射ABS时在对空注射条件下，注射机螺杆或柱塞做一次最大行程所能达到的最大容量。由于ABS的密度为1.051.2g/cm3，收缩率为0.4%0.8%，即它的单位容量与单位质量向近，所以在目前实际中为便于计算，有时还沿用过去的习惯，通常也用其质量可作粗略计量7。注射容量是选择注射机的重要参数，它在一定程度上反映了注射机的注射能力，标志着注射机能成型最大体积的塑料制品。确定了单个塑件的体积（质量）和模孔数量就可以大体上计算出多模塑件的总体积，再加上浇注系统中主流道、分流道、浇口、冷井的体积，即是一模塑料的总体积Vm。 Vm0.8Vz式中 Vm成型零件与浇注系统体积总和 Vz注射机最大注射容量(2)最大成型面积最大注射面积是指塑料在模具在分型面上所允许成型的最大投影面积，也就是说在模具设计时，布局在模具分型面上的塑件及浇注系统的投影面积S，只能小于这个数据时才能正常可靠的注射8。式中S塑料在模具分型面上允许成型的投影面积；(3)模具的闭合高度注射机动压板的最大的行程和压板间最大和最小间距是一个固定的参数。它决定着所能安装的模具的闭合高度。对于所用的注射机来说，注射模的闭合高度必须符合下列的要求： H小H式中 H小注射机允许的最小厚度，mm； H小注射机的实际闭合高度，mm； H小注射机允许的最大厚度，mm； H=150+80+10=240 mm；(4)定位环和浇口套定位环是将定模部分装入注射机定压板的定位对中位置，应与注射机的定位孔采取动配合的连接形式，以保证模具体对中。(5)模具的截面尺寸可安装的注射模具外形最大尺寸取决于注射机的压板尺寸和拉杆的间距，因为此注射模的最长的边不应超过压板尺寸，而模具的最短边应小于拉杆间距，才能将注射模装入注射机，并应留有固定模体的压紧空间。同时，注射模动、定模上的紧固螺栓孔，也应与注射机压板上的标准螺孔一致。(6)模具的顶出注射机的顶出装置通常有中心顶杆顶出、两侧顶杆顶出以及液压顶出几种形式。应在动模座板与注射机顶出位置相对的位置上，设置稍大于注射机顶杆的通孔，以便于注射机顶杆通过。该产品材料为ABS，查资料得知其密度为1.05g/cm31.2g/cm3，收缩率为0.4%0.8% 塑件质量:=21.75+21.75=43.50g估算出浇注系统体积=20cm3,可得浇注系统的质量为=201.122g=43.50+22=81.69g而产品注塑量是低于注塑机最大注塑量的80%。即M（产品+凝料）M（注塑机最大注塑量），即注塑机最大注塑量至少为81.69g。参照上面的注塑机表格选择XS-ZY-125型125克的注塑机。3.2 注射模具分型面的选择3.2.1 分型面概述分型面是前模与后模之间的分界面。前后模从这里分开后，前模模面称之为前模分型面，后模面称之为后模分型面；当两个面贴合在一起时变成一条线，这条线就成为前后模之间的分界线，即也是前后模的分型线。前后模从这里分开之后才能取出产品。因此合理地选择分型面是使塑件能完好的成型的先决条件9。分型面的类型主要有以下几种(1)产品塑胶都在前模（在PL面以前）。大多数机壳，类如计算机显示器外壳，显示器底座。(2)分型面在塑胶中间。如薄型平板件、圆筒外形、圆球形件。(3)分型面在投影最大处、在R与直线相交获相切处。如产品口部需要圆角的。(4)分型面是曲线的。如滑槽，计算机鼠标外壳也是曲面。在设计此模具时将两曲面与中心线对称，使铭牌的两斜面背靠背，这样做可以使合模时在分型面上产生的侧向分力互相抵消，前后模之间就不会产生位移。(5)使塑件在开模后留在动模上。(6)浇注系统，特别是浇口能合理的安排3.2.2 分型面选择的基本原则选择分型面的基本原则：a)保持塑料外观整洁；b)分型面应有利于排气；c)应考虑开模是塑料留在动模一侧；d)应容易保证塑件的精度要求；e)分型面应力求简单适用并易于加工；f)考虑侧向分型面与主分型面的协调；g)分型面应与注射机的参数相适应；h)考虑脱模斜度的影响10。3.2.3 分型面的选择先对产品进行拔模分析以确定产品的分型面在哪里。经过分析产品的拔模角度选择-3到3，分析图如下图所示：图3.1 分型面0以上的部分是留在定模上面，0以下的部分留在动模上面。0的区域可留在动模也可以留在定模上，视情况而定。首先我们要把实体产品的破孔处修补起来，UG中使用的实体修补，而PROE中却要用面去修补，使用面修补比较繁琐。下面展示实体修补的结果，如下图所示,蓝色部分是滑块的补块，其他部分如圆孔处的补块就留在动模上了，此图可以看出此模具会有三个滑块。图3.23.3 注射模具浇注系统的设计3.3.1 浇注系统从主流道开始到产品的型腔之前的最后一段距离称为浇注系统，主要分为大水直浇口和侧浇口。直浇口的浇注系统只有主流道这一段与产品相连，而侧浇口浇注系统使主流道、分流道、支流道和产品相连。3.3.2 浇注系统的形式大水口类分为直浇口和侧浇口两种。直浇口就是浇口直接与产品连接，它只有主流道，没有分流道、支流道和进料口。侧浇口是从产品侧面进料的浇口，它又分为：搭边进浇口、扇形浇口、平缝式浇口（搭边进料的特殊形式）、后模潜浇口（潜伏式浇口）、牛角式潜水浇口、前模潜浇口11。细水口（点浇口类）。有单件单个进料点（也称为简化细水口），有单间多个进料点。大件的塑胶件需要多个进料点才能保证缩短充浇时间。浇口套端面应与定模相配合部分的平面高度一致。3.3.3 浇注系统的设计原则总的原则是粘着液的塑料能够平稳顺利地充满型腔，成型完好的塑料制品。(1)保证塑料流体流动稳定，应与排气槽相结合，使塑件在填充时不产生涡流和紊流。使粘流态的塑料流动平稳顺畅，从而获得好的塑件制品。流到内应该平滑但不要太光滑，大约用600号砂纸抛光就可以了。(2)流程应该尽量短。一是减少流道内的塑料。二是要缩短填充时间，减少热量损失，加快生产过程，提高生产效率。(3)尽量避免正面冲击细小型芯和细小嵌件，以免细小型芯弯曲、细小嵌件移位。万以避免不了时，一是改变进料口的角度，即冲塑胶方向；二是将型芯两端固定，固定嵌件。如果塑件较小，可以单点进料；如果料件较大，单进料压力小，产品容易翘曲变形或缺塑胶，应改为两点或多点进料。进料位置应该选择适当，应在塑胶位面积较大、塑胶位较厚处，使塑胶易于流动。图3.3 浇注图尽量避免塑胶量悬殊太大的产品排在一套模上，这不利于浇注系统的设计和制造。大部分产品上进料口位置的选择受产品在模具上的排位制约，所以必须与排位设计统筹兼顾，不能顾此失彼。此产品是小件，而且产品的端部有燕尾槽，产品如果采用点浇口三板模具的话，各成型零件紧凑不适合，所以改在产品的端部进胶，采用侧浇口的进胶方式，而且便于修建。3.3.4 注射模具浇口的设计(1)浇口的概念浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的熔体通道。浇口的设计与位置的选择恰当与否，直接关系到塑件能否被完好、高质量地注射成形。(2)浇口的作用浇口可分成限制性浇口和非限制性浇口两类。非限制性浇口是整个浇注系统中截面尺寸最大的部位，它主要是对中大型筒类、壳类塑件型腔起引料和进料后的施压作用。限制性浇口是整个浇注系统中截面尺寸最小的部位，其作用如下：浇口通过截面积的突然变化，使分流道送来的塑料熔体提高注射压力，使塑料熔体通过挠口的流速有一突变性增加，提高塑料熔体的剪切速率，降低黏度，使其成为理想的流动状态，从而迅速均衡地充满型腔。对于多型腔模具，调节浇口的尺寸，还可以使非平衡布置的型腔达到同时进料的目的。浇口还起着较早固化、防止型腔中熔体倒流的作用。浇口通常是浇注系统最小截面部分，这有利于在塑件的后加丁中塑件与浇口凝料的分离12。(3)注射模浇口的类型单分型面注射模的浇口可以采用直接浇口、中心浇口、侧浇口、环形浇口、轮辐式浇口和爪形浇口。(a)直接浇口直接浇口叉称为主流道型浇口，它属于非限制性浇口。这种形式的浇口只适于单型腔模具。特点是：流动阻力小，流动路程短及补缩时间长等；有利于消除深型腔处气体不易排出的缺点；塑件和浇注系统在分型面上的投影面积最小，模具结构紧凑，注射机受力均匀；塑件翘曲变形、浇口截面大，去除浇口困难，去除后会留有较大的浇口痕迹，影响塑件的美观。 (b)中心浇口 当筒类或壳类塑件的底部中心或接近于中心部位有通孔时，内浇口开设在该孔处，同时在中心处设置分流锥，该浇口称为中心浇口，是直接浇口的一种特殊形式，它具有直接浇口的一系列优点，而克服了直接浇口易产生的缩孔、变形等缺陷。(c)侧浇口侧浇口一般开设在分型面上，塑料熔体从内侧或外侧充填模具型腔，其截面形状多为(扁槽)，是限制性浇口。侧浇口广泛使用在多型腔单分型面注射模上。特点是由于浇口截面小，减少了浇注系统塑料的消耗量，同时去除浇口容易，不留明显痕迹。侧浇口的两种变异形式为扇形浇口和平缝浇口。扇形浇口是一种沿浇口方向宽度逐渐增加、厚度逐渐减少的呈扇形的侧浇口， 平缝浇口又称薄片浇口，浇口宽度很大，厚度很小。主要用来成形面积较小、尺寸较大的扁平塑件，可减小平板塑件的翘曲变形，但浇口的去除比扇形浇口更困难，浇口在塑件上痕迹也更明显。(d)环形浇口对型腔填充采用圆环形进料形式的浇口称环形浇口，环形浇口的特点是进料均匀。圆周上各处流速大致相等，熔体流动状态好型腔中的空气容易排出，熔接痕可基本避免，但浇注系统耗料较多，浇口去除较难。 (e)轮辐式浇口轮辐式浇口是在环形浇口基础上改进而成，由原来的圆周进料改为数小段圆弧进料，这种形式的浇口耗料比环形浇口少得多且去除浇口容易。这类浇口在生产中比环形浇口应用广泛。多用于底部有大孔的圆筒形或壳形塑件。轮辐浇口的缺点是增加了熔接痕，会影响塑件的强度。(f)爪形浇口爪形浇口加工较困难，通常用电火花成形。型芯可用做分流锥，其头部与主流道有自动定心的作用，从而避免了塑件弯曲变形或同轴度差等成形缺陷。爪形浇口的缺点与轮辐式浇口类似，主要适用于成形内孔较小且同轴度要求较高的细长管状塑件。浇口位置的选择原则：尽量缩短流动距离；避免熔体破裂现象引起塑件的缺陷；浇口应开设在塑件厚壁处；考虑分子定向的影响；减少熔接痕，提高熔接强度。(4)浇注系统平衡设计(a)浇注系统的平衡概念为了提高生产效率，降低成本，小型(包括部分中型)塑件往往采取一模多腔的结构豫应尽量采用型腔平衡式布置的形式。若根据某种需要浇注系统被设计成型腔非平衡式布置形式，则需要通过调节浇口尺寸，使浇口的流量及成形工艺条件达到一致，这就是浇注系的平衡，亦称浇口的平衡13。(b)浇注系统的平衡计算方法浇注平衡计算的思路是通过计算多型腔模具各个浇口的BGV(Balanced Gate Value)值来判断或计算。浇口平衡时，BGV值应符合下列要求：相同塑件的多型腔模具，各浇口计算出的BGV值必须相等；不同塑件的多型腔模具，各浇口计算出的BGV值必须与其塑件型腔的充填量成正比。3.3.5 冷料穴和钩料脱模装置冷料穴设置在主流道的末端，即主流道正对面的动模板上。它的作用是用来储存注射间歇期间，喷嘴前端由散热造成温度降低而产生的冷料。在注射时，如果它们进入流道，将堵塞流道并减缓料流速度14。进入型腔，将在塑件上出现冷疤或冷斑。推板式钩料装置由冷料穴、钩料杆组成，钩料杆安装在型芯固定板上，不与顶出系统联动。3.4 注射模具成型零件和模体的设计3.4.1 注射模具型腔的结构设计型腔大体有以下几种结构形式：整体式、整体组合式、局部组合式和完全组合式。整体式型腔由整块材料加工而成的型腔。它的优点是：强度和刚度都相对较高，且不易变形，塑件上不会产生拼模缝痕迹。它的缺点是：切削量大，使模具成本较高，同时给热处理和表面处理带来困难，只适用于形状较为简单的中、小型模具，但随着工业技术的发展，随着电蚀机床、仿型机床、数控机床的广泛应用。有些形状复杂的大型模具也有采用整体式型腔结构的。 型腔由整块材料制成，用台肩或螺栓固定在模板上。它的主要优点是便于加工，特别是在多型腔模具中，型腔单个加工后，在分别装入模板，这样容易保证各型腔的同心度以及尺寸精度要求，并且便于部分成型件进行处理等。 型腔由整块材料制成，但局部镶有成型嵌件的局部组合式型腔。局部组合式型腔多于型腔较深或形状较为复杂，整体加工比较困难或局部需要淬硬的模具。完全组合式是由多个螺栓拼块组合而成的型腔。它的特点是，便于机加工，便于抛光研磨和局部热处理。节约优质钢材。这种形式多用于不容易加工的型腔或成型大面积塑件的大型型腔上。在塑料注射模具的注射过程中，型腔从合模到注射保证过程中受到高压的冲击力，因此模具型腔应该有足够的硬度和刚度，总的来说，型腔所承受的力大体有合模时的压应力、注射过程中塑料流动的注射压力、浇口封闭前一瞬间的压力保证和开模时的压应力，但型腔所承受的力主要是注射压力和保证压力，并在注射过程中总是在变化15。在这些压力作用下，当型腔的刚度不足时，往往会产生弹性变形，导致型腔向外膨胀，它将直接影响塑件的质量和尺寸精度，型腔将会弹性恢复，当型腔的弹性变形恢复量大于塑件壁厚的收缩量时，将压紧塑件，引起塑件顶出困难，甚至将塑件留在型腔中。如果型腔强度不够时，会产生塑性变形，即引起型腔的永久变形，特别严重的会使型腔破裂，酿成事故。所以在模具设计时要首先考虑使型腔的壁厚和底板厚度都有足够的强度和刚度，以保证型腔在注射过程中产生超过规定限度的弹性变形。 型腔侧壁厚度的计算(1)按强度计算其壁厚S按下列公式计算 （3-1）式中型腔材料的许用应力,=156.8MPa 型腔内单位平均压力，=38.4MPa型腔内半径，=12mm代入公式得：=4.7mm(2)底板厚度的计算按强度计算其壁厚H按下面公式计算 （3-2)型腔材料的许用应力，=156.8MPa型腔内单位平均压力，=38.4MPa型腔内半径，=12mm代入公式得：=6.5mm3.4.2 注射模具型芯的结构设计型芯的结构形式大体有：整体式、整体复合式、局部组合式、完全组合式。3.4.3 注射模具成型零件的尺寸确定(1)型腔尺寸计算型腔的各部分尺寸一般都是趋于增大尺寸，因此应选择塑件公差的1/2，取负偏差，再加上-1/4的磨损量，而型芯深度则再加上-1/6的磨损量，这样的型芯的计算尺寸的表述如下。(a)型腔的径向尺寸的计算式： (3-3)型芯的最小基本尺寸；塑件的最大基本尺寸；塑件的平均收缩率，=0.6%；塑件的公差，取八级精度；模具制造公差，按1/4选取；根据公式计算得型腔的各径向尺寸 (b)型腔的深度根据尺寸的计算公式 (3-4)型腔深度的最小尺寸；塑件的最大基本小尺寸；塑件的平均收缩率；塑件的公差，取八级精度；模具制造公差，按1/4选取；根据公式计算得型腔的各深度尺寸 (2)型芯尺寸的计算型芯的各部尺寸除特殊情况外都是趋于缩小尺寸,因此应选择塑件公差的1/2,取正偏差,再加上1/4的磨损量,而型芯高度则加上1/6的磨损量.型芯的计算尺寸表达如下。(a)型芯的径向尺寸的计算式： （3-5）型芯的最大基本尺寸； 塑件的最小基本尺寸；塑件的平均收缩率；塑件的公差，取八级精度；模具制造公差，按1/4选取；根据公式计算得型芯的各径向尺寸 (b)型芯的高度尺寸的计算 （3-6）型芯高度的最大尺寸；塑件内形深度的最小尺寸；塑件的平均收缩率；塑件的公差，取八级精度；模具制造公差，按1/4选取；根据公式计算得型芯的各高度尺寸 3.5 注射模具的顶出机构的设计3.5.1 注射模具的顶出机构顶出机构的分类：按驱动方式分类可分为：手动顶出、机动顶出、启动顶出16。按模具结构分类可分为：一次顶出、二次顶出、螺纹顶出、特殊顶出。(1)推出机构的结构组成 在注射成形的每个周期中，将塑料制品及浇注系统凝料从模具巾脱出的机构称为推出机构，也叫顶出机构或脱模机构。推出机构的动作通常是由安装在注射机上的机械顶杆或液压缸的活塞杆来完成的。结构组成：由推出、复位和导向零件组成。(2)结构分类手动推出、机动推出、液压或气动推出。(3)结构设计要求塑件留在动模,塑件在推出过程中不变形、不损坏,不损坏塑件的外观质量,合模时应使推出机构正确复位,动作可靠。(4)结构设计(a)推杆推出机构推杆推出机构是整个推出机构中最简单、最常见的一种形式。由于设置推杆的自由度较大，而且推杆截面大部分为圆形，容易达到推杆与模板或型芯上推杆孔的配合精度推杆推出时运动阻力小，推出动作灵活可靠，损坏后也便于更换，因此在生产中广泛应用。 但是因为推杆的推出面积一般比较小，易引起较大局部应力而顶穿塑件或使塑件变形，所以很少用于脱模斜度小和脱模阻力大的管类或箱类塑件。(b)推管推出机构推管推出机构是用来推出圆筒形、环形塑件或带有孔的塑件的一种特殊结构形式，其脱模运动方式和推杆相同。由于推管是一种空心推杆，故整个周边接触塑件，推出塑件的力量均匀，塑件不易变形，也不会留下明显的推出痕迹。(c)推件板的推出机构凡是薄壁容器、壳形塑件以及表面不允许有推出痕迹的塑料制品，可采用推件板推出推件板推出机构义称顶板顶出机构，它由一块与型芯按一定配合精度相配合的模板和推杆组成。 特点：推件板推出的特点是顶出力均匀，运动平稳，且推出力大。但是对于截面为非圆形的塑件，其配合部分加工比较困难。 (d)活动嵌件及凹模推出机构有一些塑件由于结构形状和所用材料的关系，不能采用推杆、推管、推件板等简单推出机构脱模时，可用成形嵌件或型腔带出塑件。(5)顶出机构的设计原则 塑件在成型顶出后，一般都留有顶出痕迹，但应尽量使顶出的残留痕迹不影响塑件的外观，这是在选择顶出形式和顶出位置时必须考虑到的问题。一般顶出机构应设在塑件的内表面以及不显眼的位置。注射设备的顶出装置都设计在动模一侧，因此，在一般情况下开模时，尽量设计使塑件留在动模一侧，以便于顶出塑件。这在分型面的选择时就应充分考虑。在实践中如果出现塑件并没有留在动模侧的情况时，可设法增加动默一侧的阻力，一是将型芯的脱模斜度变小，或增加型芯的表面粗糙度，或者在不影响塑件使用的前提下，在型芯侧面人为的开设横凹槽、凹窝等脱模障碍，以增大动模的阻力。在特殊情况下必须使塑件留在定模时可采用定模顶出机构。 塑件在成型顶出后，一般都留有顶出痕迹，但应尽量使顶出的残留痕迹不影响塑件的外观，这是在选择顶出形式和顶出位置时必须考虑到的问题。一般顶出机构应设在塑件的内表面以及不显眼的位置。顶出零件应有足够的机械强度和耐磨性能，使其在相当长的运作周期内平稳顺畅，无卡滞现象，并力求制造方便，容易维修。 顶出装置力求均匀分布，顶出力作用点应在塑件承受顶出力最大的部件，即不易变形或损伤的部位，尽量避免顶出力作用于最薄的部位，防止塑件在顶出过程中的变形和损伤。顶出零件应有足够的机械强度和耐磨性能，使其在相当长的运作周期内平稳顺畅，无卡滞现象，并力求制造方便，容易维修。3.6 冷却系统3.6.1 冷却系统的作用由于注塑产品的成型过程是将颗粒状的塑料加热到粘流态再加压注入到模具的型腔中的。在加热过程中，塑料吸收了大量的热能，温度一般在190C以上。ABS塑料注射温度在220C到230C，PC塑料注射温度在300C左右。这么高温度的塑料要让他迅速冷却定型成为塑胶产品，必须使模具内的热量迅速被带走，使模具迅速冷却，必须设冷却系统17。热传导有三种方式(1)传导，例如将一根金属棒的一端烧热，另一端也会变热，这种现象较热传导。(2)辐射，太阳离地球虽然很远，但仍然能感觉到温度。(3)对流,如水的冷热对流。这三种热传导方式中选择对流，选择水作为介质。因为通过水对流进行热交换的效率高，水这种介质最廉价。在模具内钻一些空接上水管，让水在孔里面流动。溜进去的谁是冷的，流出来的水是热的，流动的水带走了模具内热量，使模具和产品迅速冷却下来，使塑胶产品迅速定型。3.6.2 冷却效率影响冷却效率的主要因素有水的流量、流量、水温的高低、冷却时间的长短。要提高冷却效率可以采取以下措施：(1)加大冷却水孔的直径。由于受模板及凸模面积大小的限制，不可以将孔径钻的太大，一般采用直径为5mm10mm。(2)增加水孔数量。由于模具上能钻冷却水孔的空位有限，尤其是后模上面有模芯螺钉孔、顶尖孔等等，不可能钻很多水孔。只能适当增加水孔的数量。直径5mm到6mm的水孔冷却半径大约为25mm，直径为7mm到8mm的水孔冷却半径为35mm左右。(3)控制冷却时间。将注塑机各个工作时间段调整到最佳位置，挤出的时间尽量用来延长冷却时间。冬天水温低冷却时间可以适当缩短，夏天水温高要适当延长。(4)保持适当的模具温度。一些成型温度高的塑料，塑胶位很薄的产品，如果模具温度太低，产品不能成型。模具温度应在35C45C之间。大部分塑胶应该是在30C35C之间。3.6.3 冷却效率对于那些尺寸较大、并且采用镶件形式的型腔，通常采用下列方法设置冷却水道：(1)冷却水道水嘴设计，常用的水嘴有三种：(a)用于一般成型要求的模具。(b)用于特殊要求的成型高温模具。(c)用于冷却水道的水嘴与水管之间的快速连接。以上三种类型的水嘴，其内径都不应与冷却水道的孔径相差太大，以免冷却液流动不均匀。另外由于这三种类型冷却水道在安装后，都外凸与模具表面，因此，在模具运输或维修时，容易犯生损坏。为解决这一问题可以在模具外表面安装垫柱的方法以保护冷却水道水嘴。动模和定模的冷却水道布局是一样的。这样的方式不仅可以冷却到产品而且冷却到滑块。这样的方式无疑可以使模具和产品均匀冷却。此模仁和模仁固定板相接，这样模具能够均匀的冷却，包括滑块也有自己的单独冷却系统(2) 冷却水管与模具的连接模具中冷却系统设计完毕后，剩下的问题就是冷却水管与模具的连接。这一问题平时不被重视，但是如果处理不当的话，会给模具的使用者带来许多不便的麻烦。因此，模具设计者在开始设计冷却系统时，就应该注意这一问题。模具冷却水道水嘴在模具中正确的位置(a)模具安装在注射机上后，其冷却水道的水嘴不能正对注射机的拉杆，以免安装困难。(b)冷却水道的水嘴最好安装在注射机背后，以免影响操作。(c)对于自动成型的模具，其冷却水道的水嘴的安装最好不要设置在模具顶端，以免给操作人员带来不便。(d)避免冷却水道水嘴安装在模具底部。因为在自动成型时，由于水管的限制会影响制品与料靶的脱落。(e)动、定模冷却水道的水嘴不能相互靠得太近，以免在安装和固定时出现困难。所有冷却水道水嘴与模具冷却水道孔都采用螺钉连接。在其螺纹部位，应缠绕生胶带以防止冷却液泄露。另外，为避免水嘴锈蚀，一般选用黄铜材料（也可以选用黄铜材料进行表面处理。4 模架结构的设计在设计注射模时，为缩短模具的生产周期，提高模具制造质量，必须事实注射模标准化设计，即采用模具标准模架及标准零部件，这样可以大大缩短模具设计时间，提高设计质量。4.1 标准模架选用目前，我国已经有较多模架专业制造厂，并多是按照GB/T12556.1-1990，GB/T 12555，1-1990模架系列标准制造18。在模具设计时，设计人员应尽量采用这些标准模架，以 便于缩短生产时间。然后根据塑件的尺寸、形状、型腔的布置、冷却系统的布置及所选模具结构等方案，结合模架生产厂家所提供的生产目录，来选择合适形式和尺寸系列的标准模架和相应的标准零件。(1)结构形式选择注射模标准模架共有两个国家标准。一般适用于模板尺寸的中小型GB/T12556-1990;二是适用于模板尺寸的大型模架GB/T12555-1990。(2)尺寸的选择标准模架的尺寸是由模板的长和宽（）来确定的，中小型模架GB/T12556.1-1990共规定了18中系列，每个系列又有049、064种不同的规格，而大型模架GB/T12555.1-1990共规定了6中系列，每个系列又有064种不同的规格。4.2 标准零件的设计GB/T.1-11-1984标准共有11个通用零件，这些零件之间具有相互配置关系，选用时可根据使用要求，配套组装。4.2.1 冷却效率(1)结构支撑件设计注射模中的定模座板、定模板、动模板、动模支撑板、动模座板、垫块等零件均为支撑零件，各种支撑零件都要具有足够的强度和刚度。(2)导套设计导套尺寸标准如下图4.1 导套工程图带套头导套T型：GB/T4169.3-1984材料T8A、20钢热处理50HRC55HRC，20钢渗碳,0.5mm0.8mm,56HRC60HRC图中标注的形位公差值按照GB/T11841996，t为6级其他按GB/T4170-1984。(3)带头导柱设计导柱尺寸标注如下图4.2 导柱工程图材料：T8A、20钢热处理50HRC55HRC,20钢渗碳,56HRC60HRC.图中标注的形位公差值按照GB/T11841996，t为6级.D的尺寸公差根据使用要求可在相同公差等级内变动.图中倒角不大于0.545.在滑动部分要设置油槽，其要求由承制单位决定.其他按GB/T4170-1984。按照上表格选择以及产品的大小考虑，我选择了龙记模架246-246-36的模架，上下模板选择36的厚度可以满足压力的要求。而且在只做模具的时候我使用了整体式的结构，而对于此模具使用镶嵌式的模具，对模具冷却，注塑压力等情况有很好的用处，但是如果使用镶嵌式的形式的话，模具加工的难度，定位要求，精度有很高的要求，成本要求高。所以选择了整体式的形式。4.3 塑料注射模具型腔常用加工方法及设备4.3.1 型腔的普通切削加工方法及设备(1)车床车床是以加工回转体零件为主的机械加工机床。车床的种类很多，包括卧式车床(普通车床)、立式车床、转塔车床，自动车床等。车床工作时被加工工件装在卡盘上，主轴使工件做旋转运动，刀具在进给箱的带动下做直线运动，完成切削加工。在模具零件加工中，可以使用车床加工圆形型腔、型芯、导柱、导套等回转体零件。(2)铣床铣床可以加工平面，曲面等各种表面，常见的铣床有立式铣床、卧式铣床、万能铣床、工具铣床等，铣床可以加工出平面、沟槽、曲面等形状。(3)刨床刨床主要用于平而加工，常见的刨床有牛头刨床、龙门刨床、插床等。牛头刨床工作时，被加工工件用平口钳安装于工作台上，工作台可以做左右移动。刨刀固定在滑枕上的刀架中，刨刀做前后移动，通过刨刀与工件的相对运动，完成平面加工。龙门刨床用于加工尺寸较大的工件。插床又称立式牛头刨床，主要用来加工工件的内表面，如键槽、多边形孔。(4)磨床磨床是用砂轮或其他磨料对金属工件进行加工的机床。常见磨床有平面磨床、外圆磨床、自圆磨床等。磨削也是一种切削，砂轮表面上的每个磨粒，可以近似地看成一个微小的刀齿，对金属表面进行切削。磨削加工精度高、表面粗糙度值小，一般常用于半精加工和精加工。不同的磨削机床可以加工平面、外圆表面、内圆表面以及各种曲面。(5)钻床钻床是以加工孔为主的机械加工机床，常见的钻床有台式钻床、立式钻床、摇臂钻床、深孔钻床等。钻床工作是将被加工工件固定在工作台上，钻头旋转并做直线运动完成孔的加工。利用钻床可以自模具上的各种孔，深孔钻床还用来加工冷却水道等较深的孔。(6)数控加工机床数控加工机床简称为数控机床(NC机床)，数控就是指把控制机床或其他设备的操作指令(或程序)，以数字形式给定的一种控制方式。利用这种控制方式，按照给定程序自动地进行加工的机床称为数控机床。目前数控机床已经得到广泛应用，数控机床的种类有数控车床，数控铣床，数控磨床，加工中心等，其机械部分与普通车床的差别不大。数控车床不仅能够完成普通的车削加工，而且利用数控系统和进给伺服系统复杂曲线组成的回转表面。数控铣床的机械部分与普通铣床基本相同，工作台可以做横向、纵向和垂直方向的运动，因此普通铣床所能加工的工艺内容，数控铣床都能完成，此外其数控系统通过伺服系统同时控制两个或三个轴同时运动，加工出复杂的三维型面。数控铣床还可以作为数控钻床或数控镗床，加工具有一定尺寸精度要求和一定位置精度要求的孔。在数控铣床的基础上增加刀具库和自动换刀系统就构成了加工中心。加工中心的刀具库可以存放十几把甚至更多的刀具，由程序控制换刀机构自动调用与更换，这样就可以一次完成多种工艺加工。4.3.2 型腔的特种加工特种加工是直接利用电能、化学能、光能等进行加工的方法。特种加工与普通机械加工有本质的不同，它不要求工具材料比工件材料更硬，也不需要在加工过程中施加明显的机械力它可以解决普通机械加工无法完成的加工工作，适合于加工各种不同材料而且结构复杂的模具零件，是模具制造中一种必不可少的重要加工方法19。电火花加工的原理是基于工具电极与工件电极(正极与负极)之间脉冲性火花放电时的电腐蚀现象来对工件进行加工，以达到一定形状、尺寸和表面粗糙度要求的加工放法。电火花加工也称放电加工或电蚀加工。当工具电极与工件电极在绝