六角内螺纹套注塑成型模具设计【全套含CAD图纸、说明书】

本科毕业论文（设计）论文题目 ： 六角内螺纹套注塑成型模具姓名 ：学号 ：班级 ：年级 ：专业 ：学院 ：指导教师 ：完成时间 ：摘 要模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。塑料工业的飞速发展，对注塑模具的设计与生产提出了质量好、制造精度高、研发周期短等越来越高的要求，能否适应这种需求已成为模具生产企业发展的关键因素。模具技术是融合机械工程、计算机应用、自动控制、数控技术等学科为一体的综合性学科。本文中针对六角内螺纹套注射模具制定出合理的设计结构，其中包括成型部分及其零部件设计，浇注系统设计，脱模机构设计，冷却系统设计等。根据分析，设计了一套塑料注射模具，并对模具以及主要零件进行了 CAD 绘图。关键词：注塑模具，浇注系统，脱模机构，冷却系统AbstractThe level of mold production technology has become the measure of a countrys manufacturing of the level of an important symbol. The rapid development of the plastics industry, injection mold design and production made of good quality and high precision manufacturing, research and development of short cycle higher and higher requirements, the ability to meet this demand has become a key factor in the development of mold manufacturing enterprises. Mold technology is the integration of mechanical engineering, computer application, automatic control, numerical control technology and other subjects for an integrated discipline.Herein worked out for Hexagon threaded sleeve injection mold design and reasonable structure, including their parts and components forming part of the design, gating system design, the ejection mechanism design, cooling system design. According to the analysis, design a set of plastic injection mold, and the mold and the main parts of the CAD drawing.Key Words: injection mold, injection system, the release mechanism, cooling system目 录摘 要 .IIAbstractIII目 录 .IV第 1 章 绪 论61.1 概述.61.2 塑料模现状61.3 模具产品发展趋势.71.4 本课题的设计步骤.9第 2 章 塑件的工艺分析112.1 塑件的工艺性分析112.1.1 塑件的原材料分析情况.112.1.2 ABS 的注塑工艺参数 .122.2 塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析122.2.1 结构分析情况.122.2.2 尺寸精度分析情况.122.2.3 表面质量分析情况.122.3 计算塑件的体积和质量.132.4 注塑机的初选.13第 3 章 分型面选择和浇注系统设计153.1 注塑模具分型面的选择.153.1.1 分型面的基本形式153.1.2 分型面选择的基本原则153.1.3 分型面的选择153.2 浇注系统的设计.163.2.1 浇注系统的组成163.2.2 注塑模具主流道的设计173.2.3 分流道的设计18第 4 章 成型零件的设计214.1 模具型腔的结构设计.214.2 型芯的结构设计.224.3 成型零件的尺寸确定.224.4 确定主要零件结构及尺寸254.4.1 型腔.254.4.2 型芯.254.4.3 推板.254.4.4 动模座板.25第 5 章 顶出机构的设计26第 6 章 冷却系统的设计28第 7 章 排气系统30第 8 章 成型设备有关参数校核31第 9 章 模具特点和工作原理32总结33参考文献34致 谢356第 1 章 绪 论1.1 概述塑料模具是利用其特定形状去成型具有一定形状和尺寸的塑料制品的工具。塑料模具对塑料制品的质量和操作难易程度都有相当的影响因此要求模具在生产度，外观，物理性能等各方面都满足使用要求并要求其效率高，操作简便，结构合理，制造容易，成本低廉。现代塑料制品中合理的加工工艺，高效的设备，先进的模具是必不可少三项重要因素。尤其是塑料模具要实现塑料加工工艺要求，制件使用要求和造型设计起着十分重要的作用。因此，对塑料模具生产也提出了越来越高的要求。因此促使模具生产不断向前发展。模具工业是现代工业的基础，它的技术水平很大程度上决定了产品的质量和市场的竞争能力。随着我国加入“WTO”步伐的日益加快。 “入世”将对我国模具工业产生重大而深远的影响，经济全球化的趋势日益明显，同时世界众多知名公司不断进行构调整，国内市场的国际性进一步现，该行业将经受更大的冲击，竞争也会更加激烈。在如此严峻的行业背景下，我国的技术人员经过不断的改革和创新使得我国模具水平有了较大的提高，大型，复杂，精密，高效和长寿命模具有上了新的台阶。塑料制品的成型是塑料成为具有实用价值制品的重要环节。塑料成型方法已达 40多种。其中最重要的是注射，挤出，吹塑和压制等。它们几乎占了整个塑料成型的 85%；其中注射尤为突出，占塑料成型的 30%以上。注射模具成形是热塑性塑料成型的一种方法，几乎所有的热塑性塑料都可以用此方法成型，有些热固性塑料也可以用注射模塑成型。1.2 塑料模现状近年来我国塑料模具有了长足的进步，大型，复杂，高效和长寿命模具又上了新台阶，特别体现在高科技应用的深度和广度上，表现在下列几个方面：（1）广泛应用 CAD/CAM/CAE，特别是加工方面，计算机造型，编程并由数控机床加工已是主要手段，CAE 软件也已得到广泛应用，提高了设计水平。（2）热流道技术的推广应用更上一层楼，内热式和外热式流道装置，自制热喷咀和引进热喷咀都得到了应用，有的已达到国际先进水平。7（3）气体辅助注射技术已得到应用，不少厂家均采用了此技术，例如熊猫公司开发气辅模具是时，采用了 C -MOLD 气辅分析软件使模具顺利研制成功。（4）应用优质塑料模具钢，现注射模较少采用 45 钢，P20 钢得到广泛应用，大大提高了使用寿命和表面光洁度。（5）抽芯脱模机构的创新设计，很多厂家已设计出结构新颖，脱模容易，具有创新意识的脱模机构，并解决了很多以前脱模难的问题但与发达国家。（6）精密，复杂，大型，高寿命模具的制造水平有了很大提高。那些尺寸精度高，模具零件要求互换，塑件形状复杂的模具由于采用了 CAD 三维技术计算机模拟注射成型，气辅技术等先进的方式，使模具达到了国外同类模具水平。模具的寿命也达到 100万次或更高。我国的模具工业在“九五”期间虽有较快发展，但相比一些发展较快的国家，我国仍存在相当大的差距。据资料显示，CAD，CAE 的应用，发达国家远高于中国，而中国大陆的应用程度有远低于香港，台湾。特别是 FLOW 软件和 COOL 软件，发达国家已普及而中国大陆才刚刚起步。差距之大，使人感慨。在模具标准零件及标准模架方面，发达国家已普及，并实现了商品化，而中国大陆已有国家标准但尚未实现商品化。热流道及热管技术发达国家已大量使用，并形成了系列和标准。而我国大陆 70 年代开始研究迄今尚无标准。在发达国家及发达地区塑料模具行业向小而专的方向发展；向技术密集方向发展；高技术与高技艺相结合；生产规模以小而专见长；专业化与柔性化相结合。而在中国大陆则恰恰相反。独立的模具工厂难以生存；多属于劳动密集型企业；有忽视高技艺的倾向；大而全居多；尚无专业化与柔性化相结合的规划。而且大型，精密，复杂，长寿命模具产需矛盾仍然十分突出，高档模具进口的比例达 40%以上，而有些模具已出现过剩。1.3 模具产品发展趋势模具工业是我国国民经济的基础工业，随着全球经济的发展，新的技命不断取得新的进展和突破，市场经济的不断发展，促使工业产品越来越向多品种，小批量，高质量，低成本的方向发展，于是对制造各种产品的关键工艺装备-模具的要求越来越苛刻，模具必然会有如下发展趋势：1.模具 CAD/CAM/CAE 技术将日益深入人心并发挥越来越重要的作用。基于网络8的一体化系统结构 CAD/CAM/CAE 将达到开放性，兼容性和专业化的统一。CAD/CAM 软件在智能化，面向对象，基于特征和面向制造方面将获得长足的进步。模具 3D 分析的重要性更加明确。国产软件 CAXA 系统，HSC 系统和 Z-MOLO 等软件的功能和水平将不断提高和完善。2. 模具的精度将越来越高，并日趋大型化，现在模具精度已达 23 毫米，不久 1毫米精度的模具将上市。随着零件微化及精度要求的不断提高，这就要求发展超精加工。另一方面，由于用模具成型的零件日益大型化以及由于高效率要求而发展的一模多腔，势必要求模具随之大型化。3.随着热流道技术的日益推广应用，热流道模具在塑料模具中的比重将逐步提高，由于热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度节约制件的原材料，因此，热流道技术的应用将会发展很快，比例也将逐渐提高。4.随着塑料成型工艺的不断改进与发展，气辅模具及适应高压注射成型等工艺的模具也将随之发展。气体辅助注射成型技术能改善塑件的内在和外观质量。具有注射压力低，制品变形小，节约原料，提高制件生产率，从而大幅度降低成本等优点。而高压注射成型可减小树脂收缩率，增大塑件尺寸的稳定性，提高其精度。5.快速经济制模技术的前景十分广阔，突出的表现在快速成型（RP）快速模具制造（RT）上。21 世纪，这种生产方式占工业生产的比例将达 75%以上。模具的生产周期将越来越短，成本也将相应降低。精度和寿命又能满足生产上的使用要求 RP+RT 的研究成为国内外 RPM 界十分关注并大力发生的领域之一，正大力向着快速模具制造（RTM ）发展，一些新的快速成型方法相继涌现，RPM 是电脑，激光，光学扫描，先进的新型材料，计算机辅助设计（CAD），计算机辅助加工（CAM），数控（CNC）综合应用的高进技术。利用它可以直接或间接的快速制模。快速制模技术为适应市场的需求，必然呈现多元化的发展趋势。6.模具标准件的应用将日益广泛。模具标准件不但能缩短模具制模周期，而且能提高模具质量和降低模具制造成本，因此模具标准件的应用必将日益广泛，在今后的模具市场中必将成为一类。十分活跃而又高速发展的产品。7.三维扫描仪的多样化和高速化将会使模具的逆向工程获得发展，逆向工程技术已成为模具制造，信息传递的简便途径，是模具 CAD/CAM 的关键技术之一。8.高性能的模具钢的用量也将以较快速度增长，由于对模具钢的要求越来越高，迫9切需要研制出高强度，高硬度，高耐磨性惬意加工，热处理变形小，导热性优良的制模材料，并广泛的投入应用。如各种导型材模具，PVC 塑料等。随着以塑料钢的进一步发展，塑料模的比例将不断提高，发展速度也将高于冲模。对模具的要求也将越来月高，高档模具在市场上的份额也将逐步扩大。1.4 本课题的设计步骤本设计要求使用CAD等软件对机构进行零件图纸绘制，设计成型注射模具。带联合顶出机构对于注塑模的设计比较简单，使用常规的设计方法就能够设计出合理简单有效的模具。机构的材料：ABS根据选择模具要一腔四模，对于模具的基本方案是：（1）对于注塑机的选择，由于机构的结构和产量以及所给的各项要求，进行综合的考虑，采用卧式注塑机；（2）模具结构设计 （a）浇注系统设计所给设计要求是一模两腔，因此将型腔对称放置，使用圆锥型主流道，使用球型头的拉料杆的冷料井。将分流道对称设置，分流道截面采用梯形截面，浇口采用潜伏式浇口，利用分型面或配合间隙排气；（b）成型零件结构设计阴模使用整体嵌入式，上下模板上均嵌入阴模。由于结构的上下结构特征，在上下模板均设计了型芯；（c）合模导向和定位机构设计使用导向柱四根，同时与导套配合，既能够导向，又能够定位；（d）脱模机构设计使用推杆进行脱模，同时在喷雾器嘴的下侧使用一推环，虽然塑件有四处筋板，可使用使用四处推杆，但使用一推环可防止在推模时对塑件造成破坏；（3）零件图的绘制在对模具的结构进行了基本的设计后，首先要进行三维图以及零件图的绘制，以为后一部的加工提供必要的尺寸及一些数据参数。（4）对模具进行模具的CAD设计10在对模具进行基本设计之后，就要进行相关的设计计算，在得到正确的数据后，利用CAD进行相关的设计，通过进行人机交互，即可得到简单又优良的设计。在对模具进行设计完成之后，我们得到了模具的三维图,并生成模具的装配图，同时生成我们所需要的所有零件的图纸。进行以上的工作之后，还要进行注射模具的制造工艺设计,在完成所有的设计之后完成设计说明书的撰写。11第 2 章 塑件的工艺分析该塑件是六角内螺纹套产品，其零件图如图所示。生产类型为大批量生产。图2.1 六角内螺纹套图2.1 塑件的工艺性分析2.1.1 塑件的原材料分析情况六角内螺纹套对其有着较高的外观要求，要求表面色泽均匀，成型收缩率小，制件成型后不能有明显色差、缩痕、熔接痕、污点、银丝等缺陷，还需要有一定的手感。综合考虑选择ABS。ABS2是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。高密度聚乙烯 为无毒、无味、无臭的白色颗粒，熔点约为130，相对密度为0.9410.960。它具有良好的耐热性和耐寒性，化学稳定性好，还具有较高的刚性和韧 性，机械强度好。介电性能，耐环境应力开裂性亦较好。熔化温度220260。对于分子较大的材料，建议熔化温度范围在200250之间。高密度聚 乙烯是种白色粉末颗粒状产品，无毒、无味，密度在0.9400.976 g/cm3范围内；结晶度为80%90% ，软化点为125135，使用温度可达100；硬度、拉伸强度和蠕变性优于低密度聚乙烯；耐磨性、电绝缘 性、韧性及耐寒性均较好，但与低密度绝缘性比较略差些；化学稳定性好，在室温条件下，不溶于任何有机溶剂，耐酸、碱和各种盐类的腐蚀；薄膜对水蒸气和空气 的渗透性小、吸12水性低；耐老化性能差，耐环境开裂性不如低密度聚乙烯，特别是热氧化作用会使其性能下降，所以，树脂需加入抗氧剂和紫外线吸收剂等来提高改 善这方面的不足。高密度聚乙烯薄膜在受力情况下的热变形温度较低，这一点应用时要注意。2.1.2 ABS 的注塑工艺参数1、注塑机类型： 螺杆式 7、保压力 5070MPa2、喷嘴形式 直通式 8、注射时间 35s3、螺杆转速（r/min）3060 9、保压时间 1530s4、喷嘴温度 180190 C10、模具温度 50705、成型温度 C料筒：前 200210中 210230后 18020011、冷却时间 1530s6、注射压力 7090 MPa12、成型周期 4070s2.2 塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析2.2.1 结构分析情况从经零件图分析情况，该零件总体形状为长方形,模具设计,该零件属于中等复杂程度.2.2.2 尺寸精度分析情况从经塑件的壁厚上来看,壁厚最大处为3mm,壁厚均匀,，在制件的转角处设计圆角，防止在此处出现缺陷，由于制件的尺寸中等。2.2.3 表面质量分析情况该零件的表面除要求不要有缺陷毛刺，内部不得有杂质外，没有特别的表面质量要求，故相对容易实现。综上情况可以分析看出,注塑时在工艺控制得较好的情况下,零件的成型要求可以得到保证.132.3 计算塑件的体积和质量计算塑件的质量是为了选用注塑机及确定模具型腔数。计算塑件的体积：V=17.78cm （单个）3计算塑件的质量：根据设计手册可查得ABS的密度为=1.06kg/dm 3塑件质量：M=V19g(通过3D软件测量得到)采用一模两件的模具结构，考虑其外形尺寸，注塑时所需压力和工厂现有设备等情况，初步选用注塑机XSZY125型。2.4 注塑机的初选由塑料制件尺寸计算，其成型零件体积约为 9907mm3 固出选 XS-ZS-22 柱塞卧式注射机其主要参数为：额定注射量 30，20cm3注射压力 75，117MP柱塞直径 25*2，20*2mm注射行程 130mm合模力 250KN最大合模行程 160mm模具最大厚度 180mm模具最小厚度 60mm动，定模固定板尺寸 250*280mm拉杆空间 235mm锁模力公式如下： FqP其中：p作用于模面的压力 kg;q型腔内塑料压力 kg/cm2，取经验值=200400kg/cm2F-制件在分型面上的最大投影面积 cm2F=1/4(75.42-42.62) =3038.3mm2=30.38cm2P=400*30.38=12152kg=125.152kn250kn则锁模力满足要求。1415第 3 章 分型面选择和浇注系统设计3.1 注塑模具分型面的选择3.1.1 分型面的基本形式分型面的形式由塑料的具体情况而定，但大体上有平面式分型面、阶梯式分型面、斜面式分型面、曲面式分型面、综合式分型面。3.1.2 分型面选择的基本原则选择的基本原则：（1）拿着一个塑料的外观整洁；（2）分模面应利于排气；（3）应考虑开塑料在动模一侧；（4）应易于保证塑件的精度；（5）分模面应简单使用易于加工；（6）考虑侧向分型面的主要类型；（7）分模面应适应参数和成型设备；（8）考虑脱模斜度的影响11 。3.1.3 分型面的选择如何确定分型面，需要考虑的因素比较复杂。分型面位置在模具成型是塑料，浇注系统的设计，对塑件结构和精密的位置，插入形状和推出方法，模具制造，排气，操作工艺等因素的影响，所以在分型面的选择应综合分析比较，更合理的优选方案从几种。选择分型面时应遵循以下原则：（1）分模面应在塑料异型材的最大轮廓。（2）对塑件脱模，试图在移动的塑料模具制造模具侧。（3）保证塑件的精度要求。（4）满足塑件的外观质量要求。（5）对模具制造。（6）对成型面积的影响。（7）对排气效果的影响。（8）对侧向抽芯的影响。最重要的是易于模具制造和便于塑件脱模，试图在移动的塑料模具制造模具侧。为了便于模具加工制造，应分型面类型的选择是平的工作容易加工表面，所以最大圆位于运动子表面的部分在模制零件的动态仿真中的下一个版本。16具体位置如下图 3.1：图 3.1 工件分型面所以取 A-A 分型面。3.2 浇注系统的设计3.2.1 浇注系统的组成浇注系统是熔融塑料进入模腔的注塑机喷嘴通道，包括浇口，流道，浇口及冷料。在注射模浇注系统设计时应注意以下原则 12 。（1）根据确定的塑料型腔数浇注系统的布局合理的设计。（2）根据许多因素的形状、尺寸和壁厚等塑料配件，并结合形态和浇注系统的形式位置的选择。（3）应尽量缩短物料流和易于清洁的材料，节省原材料，提高注入效率。（4）应根据塑件的成型的选择，尤其是它的流动性能，选择浇注系统的截面积和长度，并使其圆滑过渡以利于物流的流动。173.2.2 注塑模具主流道的设计主流道是熔融塑料由注塑机喷嘴通过它的第一部分，和注塑机喷嘴在同一轴线。因为碰撞喷嘴浇口和熔体注射成型机，反复接触，一般浇口不直接安装在定模，为便于制造，由浇口套可拆卸，用螺丝或模板 13 迫使组合形式。（1）主流道的设计浇口是浇注系统从喷嘴和模具的注塑机接触开始时的塑性流动通道分流道路融化后。有很大的影响，形状和尺寸的塑料流道的熔体流动速率和灌浆时间，因此，必须使温降和压力损失最小熔化。（2）主流道尺寸用于水平或垂直于主通道的注塑机的模具，垂直于分模面。为了从主流道衬套材料使主流道凝可以顺利拔出，主流道设计成锥体，2 6锥角。D 注塑机喷嘴直径 0.5mm 1 毫米的小端直径比。因为小的前端为球形，其深度为 3mm 至 5 毫米，注塑机喷嘴球的位置与模具的配合接触，所以主流道球面半径比喷嘴球面半径为 1mm 2mm。流动表面粗糙度 Ra 值为 0.08。（3）主流道浇口套流道设置碳素工具钢如 T8A，T10A 钢等材料制造，热处理淬火硬度 53hrc - 57hrc。材料的浇口应采用优质钢 T8A 钢，并应进行淬火处理，以防止注射机喷嘴无碰撞损坏，硬度的浇口应小于注塑机喷嘴的硬度。为了便于浇口是从主通道中移除，阿尔法主流道是 3 6圆锥孔。在注塑机喷嘴头接触表面的浇口必须是一致的，由于注塑机喷嘴是一个球体，半径是固定的，从而从喷嘴完全进入主流使熔融塑料和不溢，应使喷嘴和注塑机是好的接触凸凹球面浇口套端，内孔直径的锥形孔的小端直径大于喷嘴，流道孔应基于球面角连接，不应拔下来。为了便于浇口是从主通道中移除，以 3 至 6 度 圆锥孔 角直浇道，塑料的流动性差也可以稍大，但太大，容易导致注射速度慢，容易形成涡流。直接接触浇口套和塑料注射区，应该选小端直径的材料。在注塑机喷嘴头接触表面的浇口必须是一致的，由于注塑机喷嘴球，从而从喷嘴完全进入主流使熔融塑料和不溢，应使喷嘴和注塑机的凹球面端的好小端内孔直径凸接触浇口套端，圆锥孔的直径大于喷嘴，流道孔应基于球面角连接，不应拔下来的痕迹，为了确保顺利脱模主流道凝材料 14 。定位环定位模具和注塑机装置，保证了浇口集和注塑机的喷嘴的中心定位，定位环直18径应定位孔的间隙和注塑机。栅面和固定模平面高度一致的部分匹配。注塑机的喷嘴半径 xs-z-30 是 12 毫米，喷嘴直径为 2 毫米。所以你要使端部的凸球面接触浇口套端面凹球面与注射机的喷嘴是好的，13 毫米凹球半径，小端直径应大于锥形孔的喷嘴直径，3 毫米，如图 3.2 所示。图 3.2 浇口套主流道垂直于分型面。为了让主流道凝料能顺利从浇口中拔出，主流道设计成圆锥形，其锥角为 3。小端直径 d 比成型设备喷嘴直径大 0.51mm。由于小端的前面是球面，其深度为 35mm，取值为 5mm，成型设备喷嘴的球面在该位置与模具接触并且贴合，因此要求主流道球面半径比喷嘴球面大 12mm。3.2.3 分流道的设计分流道是将熔融塑料从主流道截面及其方向的变化，转轮是改变熔融的塑料从直浇道截面和方向，顺利进入进料浇口单型腔或多腔门进入通道，连接在浇口中间部分，分流和改变方向，通常分流道设置在分型面形成区域内的。在注射过程中，塑料熔体流过分流，应其压力损失和热损失最小，骨料，用最少的原则产生的分流，分流的总体设计如下：流道形状考虑截面积分流量和其周围的长度比是好的，它可以减少热量和摩擦阻力的熔融区域，减少压力损失。在可能的情况下，流道长度应尽可能短，以减少压力损失，避免幽灵的太大影响的成19本，在多腔模具型腔分流道长度尽量相等，以达到传递压力注射时的平衡，以确保尽可能，甚至全塑各腔。在某些情况下，流道长度不相等，应进行必要的补救措施，在流道，如果长，到底应该把寒冷的窑洞，放冷料进入型腔的空气 15 。为了满足注射成型过程中，分流道的截面积应尽可能小，但横截面积分流量过小会降低注射速度，使填充时间的延长，并可能缺乏材料，烧，皱纹，收缩和其它塑件缺陷，和分流冷却时间增加冷却时间比塑件的型腔应短，不影响注入效率。横截面积，因此在设计时要低，以测试模式不是留有余地校正。的亚军和腔分布布置紧凑，合理的距离，应使用对称或对称，使其平衡，减少总的地区形成区域。最好是型腔和流道的几何中心的总投影面积在分型面和锁模力的中心重合。在转向频率流道尽可能小，在拐角处应光滑，不得有尖角，这些都是为了减少压力损失，有利于材料流动。当赛跑运动员在定模侧或分流的延伸，应该把钩在靠近浇口和流道料杆相交，所以总在一个模式中的钩杆的作用下从固定模具的分流，并与塑料注射。分流的内表面不应是非常轻的，从 1.6M 一般表面粗糙度可以使物料流，外部流动摩擦阻力小，分流，冷却皮质转轮固定，熔融塑料绝在总体布局，应综合考虑冷却系统和布局，并预留空间冷却水道。a分流道的形状和尺寸分流道开设在定模板上，其截面形状为半圆形，底部以圆角相连。分流道为二次分流道3、浇注系统的设计主流道设计根据手册查得 SZ-60/450 型注塑机喷嘴的有关尺寸。喷嘴球半径：R=12mm喷嘴孔直径：d=4mm根据模具主流道与喷嘴的关系：R=Ro+（12）mm，d=do+0.5mm取主流道球面半径：R=14mm取主流道的小端直径：d=5为了便于将凝料从主流道中拔出，其斜度为 13。经换算得主流道大端面直径D=5.5mm。同时为了使熔料顺利进入分流道，在主流道出料端设计 r=3mm 的圆弧过渡。20对小型模具可将主流道衬套与定位圈设计成整体式。但在大多数情况下是将主流道衬套与定位圈设计成两个零件，然后配合固定在模板上。主流道衬套与定模座板采用H7/m6 过渡配合，与定位圈的配合采用 间隙配合。主流道衬套一般选用9hHT8、T10 制造，热处理强度为 5256HRC。分流道设计分流道的形状及尺寸与塑件的体积、壁厚、形状的复杂程度、注射速率等因素有关。塑料零件形状不太复杂，且壁厚均匀，考虑到方便的处理方面，对分流半圆形截面形状，检查手册 R=3mm浇口设计浇口的结构形式多种多样，浇口的形状可分成点浇口、扇形浇口、盘形浇口、环形浇口、及薄片式浇口。综合分析比较塑料成型性能、浇口和模具结构，确定成型该塑件的模具采用点浇口形式。型芯、型腔结构的确定 型芯、型腔可采用整体式或组合式结构。该塑件型芯形状复杂，采用组合式形式，型腔形状比较简单，采用整体式结构。 推件方式的选择 根据塑件的形状特点，模具型腔在定模部分。开模后，塑件和型芯一块向后运动。其推出机构可采用推块或推杆推出。综合对塑件形状结构分析，该塑件可采用推杆推出结构。21第 4 章 成型零件的设计4.1 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。型腔由整块材料制成，用台肩或螺栓固定在模板上。其主要优点是易于处理的，尤其是在一模多腔，腔单处理后，在分别安装在模板，所以容易保证同心度和精密型腔尺寸，易于成型加工等。用散料腔，但当地的地方组合腔形成插入。局部组合腔型腔较深或较复杂的形状，整个模具加工更困难或局部硬化。充分结合腔是由多个螺栓拼块。它的特点，易于加工，方便和局部热抛光工艺。节约优质钢。对于大的空腔或形成大面积的塑件加工这种形式是不容易的。这里是一个选择积分腔。在塑料注射模具的注塑工艺，从模具保证高压喷射过程中的冲击作用下，型腔，因此模具型腔应具有足够的硬度和刚度，在一般情况下，在模具型腔压力时的压应力，塑性流动注射压力注射过程中，前确保开放时的压应力和压力的时刻的大门关闭，但承载力腔主要是注射压力和确保在注射过程中的压力，以及不断变化的。在这些压力，缺乏刚性空腔时，往往会产生弹性变形，导致在腔扩大，这将直接影响到塑件的质量和尺寸精度。因此在模具设计中应首先考虑厚壁空洞和底板厚度具有足够的强度和刚度，以保证腔产生超过在注射过程中的弹性变形的极限。因此型腔壁厚和底板的计算和选择是十分重要的。（1）型腔侧壁厚度的计算按强度计算其壁厚 S 按下列公式计算12pr式中 型腔材料的许用应力，=156.8MPa p型腔内单位平均压力，P=38.4MPar型腔内半径，r=10mm22代入公式得：S=4mm（2）底板厚度的计算按强度计算其壁厚 H 按下面公式计算1.pr式中 型腔材料的许用应力，=156.8MPap型腔内单位平均压力，P=38.4MPar型腔内半径，r=10mm代入公式得：H=5.5mm4.2 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。4.3 成型零件的尺寸确定（1）平均收缩率计算型腔尺寸ABS 的收缩率一般为 0.3%0.8%,从而得出 ABS 的平均收缩率为 0.6%。径向尺寸ABS 的一般精度等级为 6 级。同时得出塑料制件的尺寸公差。又由于塑件的外径 D=25.00，所以查表得 =0.45按照平均收缩率计算凹模径向尺寸公式 ZscpMLS431式中 L M凹模的径向尺寸，mmScp塑料的平均收缩率，%Ls塑件径向公称尺寸，塑件公差值， z凹模制造公差，已知 L s =25.00 S cp =0.006 =0.45所以 z=/3=0.15 21.085421.045.36.ML23深度尺寸ABS 的一般精度等级为 6 级。同时得出塑料制件的尺寸公差。又由于塑件的深度尺寸 Hs =15.00，所以查表得 =0.40按照平均收缩率计算凹模深度尺寸公式 zscpMHS321式中 H M凹模的深度尺寸，Scp塑料的平均收缩率，%Hs塑件高度公称尺寸，塑件公差值， z凹模深度制造公差，已知 H s =15.00 S cp =0.006 =0.40所以 z=/3=0.13 13.082413.04.256MH（2）按平均收缩率计算组合型芯尺寸径向尺寸ABS 的一般精度等级为 6 级。同时得出塑料制件的尺寸公差。所以 d=9，所以查表得 =0.37按照平均收缩率计算型芯径向尺寸公式 zscpMLS431式中 L M组合型芯的径向尺寸，Scp塑料的平均收缩率，%Ls塑件径向公称尺寸，塑件公差值， z组合型芯制造公差，已知 L s =9.00 S cp =0.006 =0.37所以 z =/3=0.12 021.021.78340.96.1ML高度尺寸24ABS 的一般精度等级为 6 级。同时得出塑料制件的尺寸公差。又由于塑件的深度尺寸 Hs=15.00-3.00=12.00，所以查表得 =0.36按照平均收缩率计算组合型芯高度尺寸公式 0321zscpMHS式中 H M型芯高度尺寸，Scp塑料的平均收缩率，%Hs塑件孔深度公称尺寸，塑件公差值， z组合型芯高度制造公差，已知 H s =13.00 S cp =0.006 =0.36所以 z =/3=0.12 012.012.3630.126. MH（3）分流道的设计采用半圆形截面流道。因为塑料熔体在流道中流动时，表面冷凝冻结，起绝热的作用，熔体仅在流道中心流动，因此分流道的理想状态应是其中心线与浇口的中心线位于同一直线上，而半圆形截面可以满足。分流道的长度取决于模具型腔的总体布置方案和浇口的位置，从输送熔体时的减少压力损失和热量损失及减少浇道凝料的要求出发，应力求缩短。对于壁厚小于 3，质量在 200g 以下的塑件可用公式 4265.0LWD式中 W流经分流道的塑料量，gL分流道长度，D分流道直径，为 6其中 VnmWn型腔数目m塑件质量，g得出25mWDL258205.17964.0.取分流道的长度为 112分流道的布置取决于型腔的布局，两者相互影响。分流道的布置形式有平衡式和非平衡式两种。此设计中我采用的是平衡式布置。平衡式布置可以使各型腔同时均衡的进料，从而保证了各型腔成型出来的塑件在强度.性能.重量上的一致性。4.4 确定主要零件结构及尺寸经过初步设计,预选中小型 315400194 标准 A1 模架，各板厚数值皆已有国际规定，其强度足够。定模座板外形尺寸：40031525mm；材料：Q235A；调质 HB216-260；浇口套与板之间采用20H7/k6 过渡配合，四个孔距为 260160mm，四个小孔为 160100 的销钉孔。如图 5 所示。4.4.1 型腔外形尺寸：31531532mm ；材料：45 钢；调质 HB230-270；板上开 16 腔孔；采用四个 30,孔距为 230*6mm 的导套孔采用过渡配合（H7/k6）。 4.4.2 型芯外形尺寸：31531532mm；材料：45 钢；调质 HB230-270；板上开 24 腔孔；采用四个 20mm、孔距为 258260mm 的导柱与孔采用过渡配合（H7/k6）；260160mm。 4.6.7、推杆固定板外形尺寸：19931520mm；材料：Q235A；四个与 2.6 推杆过渡配合、孔距为150240mm 的孔；四个用于连接推板的 M12 螺钉孔，孔距为 285160mm，如图 8 所示。4.4.3 推板外形尺寸：31519920mm；材料：45 钢；淬火 HRC43-48；四个用于连接推杆固定板的 12 孔，孔距为 285160mm。如图 9 所示。264.4.4 动模座板外形尺寸：40031525mm；材料：Q235A；调质 HB216-260；四个孔距为260160mm 的 M16 螺钉孔。第 5 章 顶出机构的设计对于带螺纹的一些塑料配件，取出塑件的螺纹自动脱模机构，和运动平稳，塑性变形是不容易的。在塑料模具设计不考虑体积大、内螺纹，所以自动脱螺纹机构的选择。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。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 在注射成型的浇注系统的每个周期，塑料制品和模具从毛巾从机构被称为推动机构，也被称为脱模机构，脱模机构。行政机关的行为通常是介绍了活塞杆安装在机械千斤顶或液压注塑机筒。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）推杆推出机构顶出机构是一种最简单的机制，最常见的。由于大量的免费的装置，为圆形横截面的推杆，易于实现和推杆孔推杆精度及模板或核心。抵抗运动推动启动小，动作灵活，可靠，所以被广泛应用于生产。但由于放电区域发射一般比较小，容易造成局部应力而顶穿塑性或塑性变形，所以很少用于起草和汽提管或一大盒塑件。（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，27其脱模运动方式和推杆相同。由于推管是一种中空推杆，使整个周边接触的塑料件，塑料件的力是均匀的介绍，塑性变形是不容易的，并且不会留下明显的推出标志。（c）推件板的推出机构薄壁容器，壳状部分和表面不允许的塑料产品的推出标志，推板推导出。推板机构容易说弹射板机构，它是由一个核心根据混合模板匹配和顶杆一定精度。特点：推板顶受力均匀，运动平稳的引进，引进和力。但对于部分不循环塑料零件，加工比较困难。（d）活动嵌件及凹模推出机构由于结构的形状和材料的关系的一些塑料配件，而不是由推杆，推管，推板，简单的推杆脱模成型，可插入或腔的塑料部件。（5）顶出机构的设计原则：在塑件注射成型，一般有顶出痕迹，但应尽量使残留的痕迹，不影响塑件的外观，这是在注射器和注射位置的选择必须考虑的问题。在一般的顶出机构应位于塑料件和定位的内表面是不显眼的。因此，上模侧喷射装置，在一般的注射装置的设计，试图在塑件的动态方面的设计，以方便顶部塑料零件。这应该是在分型面选择的考虑。在实践中，如果塑料零件和不在情况的动态的一面，试图找到一种方法来改善寂静的横向阻力，一是草案核小，或增加核心的表面粗糙度，或不影响下，塑料件的使用，该横槽的芯侧，坑释放的障碍，为了提高系统的动态性能。在特殊情况下，必须塑料零件制造中可用于固定模具定模顶出机构。在塑件注射成型，一般有顶出痕迹，但应尽量使残留的痕迹，不影响塑件的外观，这是在注射器和注射位置的选择必须考虑的问题。在一般的顶出机构应位于塑料件和定位的内表面是不显眼的。上面应该有足够的机械强度和耐磨性，并在长期的运行平稳，无卡，制作方便，易于维修。28第 6 章 冷却系统的设计在注射成型过程中，模具温度直接影响到塑件的质量，如收缩，翘曲变形，应力开裂性能和表面质量，并最终影响生产效率，在注射过程中，冷却时间占 80%，注射成型周期。然而，由于性能和成型工艺对各种塑料的要求，模具温度的要求是不一样的，因此，在一定程度上的分析，确定塑件质量和模具的冷却系统的设计和优化的成本，模具温度直接影响到塑料，填充塑料成型，成型周期和塑件质量，模具的温度取决于晶体的塑性水平，塑件尺寸与结构，性能要求，如熔体温度，注射速度，注射压力等条件，成型周期。影响冷却的因素很多，如塑件的外形和分型面的设计，几何和冷却介质的空间布局类型，温度，流速，冷却管道，最高温度和模具温度，熔体温度，模具材料的塑料配件，塑料零件和模具之间的相互作用的热循环等。（1）低的模具温度可以降低收缩率。（2）模具温度，冷却时间短，注射速度，可以降低塑件的翘曲变形。（3）对结晶聚合物，提高模具温度可使塑件尺寸稳定性，避免结晶后，反而会造成缺陷的延伸和脆塑件的成型周期。（4）作为聚合物的结晶增加，降低了塑料的耐应力开裂，从而降低模具温度是有利的，但对于高粘度非晶聚合物，由于其耐应力开裂和塑性直接相关，因此提高模具温度和填充，减少喂食的时间是有利的。（5）提高模具温度可以改善塑件的表面质量。在注射成型过程中，模具温度直接影响到塑件的成型质量和生产效率，根据塑料的要求，塑料注射模具的温度大约是 200 度，并从温度的塑料模具零件拆为 600C，温度降低是由于模具的冷却水的温度，将被带走，普通模具冷却到常温水，通过调节水的流量可调节模具温度。由于电风扇叶片锁紧螺母用塑料 ABS，要求高的模具温度，如果模具温度太低会影响塑料的流动，增大剪切阻力，使塑件的内应力，甚至冷流标记，银，注不满等缺陷。因此，在开始注射，以防止填充不足，充满了温暖的水或加热。总之，达到优质，高效的生产，模具必须调整温度。温度调节系统的要求：（1）加热或冷却的测定；29（2）均匀的模具温度，塑件冷却；（3）模具温度低，快速和大量的冷却水；温度调节系统应具有结构简单，加工容易，成本低。根据模具冷却系统的冷却水量的设计原则：尽可能多的大小的原则，尽可能大，冷却水量大于或等于 3 是可行的。这样就可以实现在同一时间尽可能减少水到水温差原理。4 根基于账面价值，冷却 6mm 喷嘴直径此外，冷却系统的过程中，也要遵循：（1）浇口强化冷却；（2）等于距离冷却水腔表面；（3）的冷却孔的数量应尽可能的多，孔径尽可能大的；（4）冷却水孔通道不应该通过快速或联合，以防止漏水。（5）进水管接头的位置应位于模具的同一侧，注塑机的表面通常是。（6）冷却孔应在焊缝塑件避免。但在冷却系统，连接应密封，防止冷却水泄漏。30第 7 章 排气系统在注塑模具的设计过程，设计必须考虑排气结构，否则，塑性流体熔体进入模具型腔，浇注同时放电类型和通道的空气在空腔，气体如不能及时排出，会使部分内的气泡，此外，塑料熔体会产生微量的分解气体。这些气体必须及时排出。否则，压缩空气产生高温，导致部分碳化或燃烧的塑料件，塑料件有一个泡沫，或塑件熔接不良引起强度下降，甚至充甚至会产生很高的温度，使塑料烧焦，从而出现废品。排气方式有两种：开排气槽排气和利用合模间隙排气。由于电风扇锁紧盖零件注塑模是小型镶拼式模具，可直接利用分型面和镶拼间隙进行排气，而不需在模具上开设排气槽。