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西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
目 錄
前言 3
1 塑件材料分析 4
1.1 基本特性 4
1.2 成型特點(diǎn) 4
1.3 主要技術(shù)指標(biāo) 4
1.4 ABS的注射工藝參數(shù) 4
2 型腔數(shù)目的決定及排布 7
3 分型面的選擇 9
3.1 分型面的設(shè)計(jì)原則 9
4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 10
4.1 主澆道設(shè)計(jì) 10
4.2分流道設(shè)計(jì) 12
4.2.1 設(shè)計(jì)原則.......................................................................12
4.3冷料穴的設(shè)計(jì) 13
4.4澆口的設(shè)計(jì) 13
4.4.1 位置選擇原則...................................................................13
4.4.2 澆口剪切速率的校核.............................................................14
5 注射機(jī)的型號(hào)和規(guī)格的確定 14
6 成型零部件的工作尺寸計(jì)算 15
6.1 凸模徑向尺寸計(jì)算 15
6.2 凸模高度尺寸計(jì)算 16
6.3 凹模徑向尺寸的計(jì)算 17
6.4 凹模型腔深度尺寸的計(jì)算 18
6.5 定模型芯加工工藝卡 19
7 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用 21
7.1 定模座板 21
7.2 定模固定板 21
7.3 動(dòng)模固定板 21
7.4 動(dòng)模墊板 22
7.5 墊塊 22
7.6 動(dòng)模座板 22
8 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 23
8.1 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用 23
8.2 導(dǎo)柱導(dǎo)套的選擇 23
9 排氣槽的設(shè)計(jì) 24
10 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 25
10.1 選用原則 25
10.2 推出機(jī)構(gòu)的分類 25
10.3 推出機(jī)構(gòu)的組成 25
10.4 脫模力的計(jì)算 25
10.5 抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 26
11 溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 29
11.1 模溫對(duì)塑件質(zhì)量的影響 29
11.2 模溫對(duì)生產(chǎn)效率的影響 29
11.3 加熱系統(tǒng) 30
11.4 冷卻系統(tǒng) 30
11.4.1 冷卻介質(zhì)......................................................................30
11.4.2 冷卻裝置的理論計(jì)算............................................................30
11.4.3 冷卻裝置的結(jié)構(gòu)形式............................................................31
12 模具零部件材料選擇 33
12.1 塑料模選用鋼材的原則 33
12.2 模具的選材及熱處理要求 33
12 模具工作過(guò)程 34
13 注射模與注射機(jī)的關(guān)系 35
13.1 注射壓力的校核 35
13.2 鎖模力的校核 36
13.3 開(kāi)模行程與推出機(jī)構(gòu)的校核 36
13.4 安裝部分相關(guān)尺寸校核 36
14 經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保性分性 45
15 設(shè)計(jì)小結(jié) 45
致謝 46
參考文獻(xiàn) 47
前言
一、 概述
模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，被成為“工業(yè)之母”。而塑料模具又是整個(gè)模具行業(yè)中的一枝獨(dú)秀，發(fā)展極為迅速。自從1927年聚氯乙烯塑料問(wèn)世以來(lái)，隨著高分子化學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及高分子合成技術(shù)、材料改性技術(shù)的進(jìn)步，愈來(lái)愈多的具有優(yōu)異性能的高分子材料不斷涌現(xiàn)，從而促使塑料工業(yè)飛躍發(fā)展。
在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中，69%~90%的工業(yè)產(chǎn)品需要使用模具加工，模具工業(yè)已成為工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，許多新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)在很大程度上都依賴于模具生產(chǎn)，特別是汽車、輕工、電子、航空等行業(yè)尤為突出。我國(guó)自改革開(kāi)放以來(lái)，塑料工業(yè)發(fā)展很快，表現(xiàn)在不僅塑料增加而且其品種更為增多，其產(chǎn)量已上升到居世界第四位，由此可見(jiàn)，塑料工業(yè)已在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門中發(fā)揮了愈來(lái)愈大的作用。
在模具方面，我國(guó)模具總量雖已位居世界第三，但設(shè)計(jì)制造水平總體上比德、美、日、法、意等發(fā)達(dá)國(guó)家落后許多，模具商品化和標(biāo)準(zhǔn)化程度比國(guó)際水平低許多。在模具價(jià)格方面，我國(guó)比發(fā)達(dá)國(guó)家低許多，約為發(fā)達(dá)國(guó)家的1/3~1/5，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家將模具向我國(guó)轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)進(jìn)一步明朗化。
我國(guó)塑料模的發(fā)展迅速。塑料模的設(shè)計(jì)、制造技術(shù)、CAD技術(shù)、CAPP技術(shù)，已有相當(dāng)規(guī)模的確開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。在設(shè)計(jì)技術(shù)和制造技術(shù)上與發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)差距較大，在模具材料方面，專用塑料模具鋼品種少、規(guī)格不全質(zhì)量尚不穩(wěn)定。模具標(biāo)準(zhǔn)化程度不高，系列化商品化尚待規(guī)?；?；CAD、CAE、Flow Cool軟件等應(yīng)用比例不高；獨(dú)立的模具工廠少；專業(yè)與柔性化相結(jié)合尚無(wú)規(guī)劃；企業(yè)大而全居多，多屬勞動(dòng)密集型企業(yè)。因此努力提高模具設(shè)計(jì)與制造水平，提高國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力，是刻不容緩的。
近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步以及對(duì)塑件質(zhì)量要求的提高，塑料模塑成型技術(shù)正向高精度、高效率、自動(dòng)化、大型、微型、精密、高壽命的方向發(fā)展，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
1、塑料成型理論研究的進(jìn)展。
2、新的成型方法不斷涌現(xiàn)。
3、塑件更趨向精密化、微型化及超大型化。
4、開(kāi)發(fā)出新型模具材料。
5、模具表面強(qiáng)化熱處理新技術(shù)應(yīng)用。
6、模具CAD/CAM/CAE技術(shù)發(fā)展迅速。
7、模具大量采用標(biāo)準(zhǔn)化。
在工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，模具工業(yè)已經(jīng)從機(jī)床工業(yè)中分離出來(lái)，并發(fā)展成為一個(gè)獨(dú)立的工業(yè)部門，而且其產(chǎn)值已經(jīng)超過(guò)機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值。目前國(guó)內(nèi)模具行業(yè)的基本情況是，隨著輕工業(yè)及汽車制造業(yè)的迅速發(fā)展，模具設(shè)計(jì)制造日漸受到人們廣泛關(guān)注，已形成一個(gè)行業(yè)。但是我國(guó)模具行業(yè)缺乏技術(shù)人員，存在品種少、精度低、制造周期長(zhǎng)、壽命短、供不應(yīng)求的狀況。一些大型、精密、復(fù)雜的模具還不能自行制造，需要每年花幾百萬(wàn).上千萬(wàn)美元從國(guó)外進(jìn)口，制約了工業(yè)的發(fā)展，所以在我國(guó)大力發(fā)展模具行業(yè)勢(shì)在必行。
二、本課題的研究?jī)?nèi)容、要求、目的及意義
本次對(duì)講機(jī)外殼注塑模具設(shè)計(jì)采用Pro/e輔助設(shè)計(jì)，運(yùn)用CAD技術(shù)能有效地對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)制造過(guò)程預(yù)測(cè)評(píng)估通過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)模擬和仿真技術(shù)來(lái)完善模具結(jié)構(gòu)，再現(xiàn)能力強(qiáng)，整體水平容易控制，能夠迅速獲得樣品，有利于爭(zhēng)取定單，贏得客戶；同時(shí)節(jié)省大量的模具試制材料費(fèi)用，減少模具返修率，縮短生產(chǎn)周期，大大降低了模具成本。
1、本課題的研究?jī)?nèi)容及基本要求
（1）獨(dú)立擬定斜齒輪塑件的成型工藝，正確選用成型設(shè)備。
（2）合理地選擇模具結(jié)構(gòu)。根據(jù)塑件圖及技術(shù)要求，提出模具結(jié)構(gòu)方案，并使其結(jié)構(gòu)合理，質(zhì)量可靠，操作方便。必要時(shí)可根據(jù)模具設(shè)計(jì)和加工的要求，提出修改塑件圖紙的要求。
（3）正確的確定模具成型零件的形狀和尺寸。
（4）所設(shè)計(jì)的模具應(yīng)當(dāng)制造方便、造價(jià)便宜。
（5）充分考慮塑件設(shè)計(jì)特色，盡量減少后加工。
（6）設(shè)計(jì)的模具應(yīng)當(dāng)效率高，安全可靠，如要求澆注系統(tǒng)充型快，冷卻系統(tǒng)效果好，脫模機(jī)構(gòu)靈活可靠，自動(dòng)化程度高。
（7）要求模具零件耐磨、耐用、使用壽命長(zhǎng)。
2、本課題的研究目的及意義
（1）熟悉擬定塑料成型工藝和模具設(shè)計(jì)原則、步驟和方法。
（2）學(xué)會(huì)查閱有關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)、手冊(cè)和資料。
（3）培養(yǎng)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
1 塑件材料分析
該塑件選用塑料為ABS。ABS中文名：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物英文名：Acrylinitrile-Butadiene-Styrene。
1.1 基本特性
ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。這三種組分的各自特性，使ABS具有良好的綜合力學(xué)性能。丙烯腈使ABS有良好的耐腐蝕性及表面硬度，丁二烯使ABS堅(jiān)韌，苯乙烯使它有良好的加工性和染色性能。
ABS無(wú)毒、無(wú)味，呈微黃色，成型的塑件有較好的光澤，密度在1.02~1.05g/cm3,其收縮率為0.3~0.8%。ABS 吸濕性很強(qiáng)，成型前需要充分干燥，要求含水量小于0.3%。流動(dòng)性一般，溢料間隙約在0.04mm。ABS有極好的抗沖擊強(qiáng)度，且在低溫下也不迅速下降。有良好的機(jī)械強(qiáng)度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。水、無(wú)機(jī)鹽、堿、酸類對(duì)ABS幾乎無(wú)影響，在酮、醛、酯、氯代烴中會(huì)溶解或形成乳濁液，不溶于部分醇類及烴類溶劑，但于烴長(zhǎng)期接觸會(huì)軟化溶脹，ABS塑料表面受冰醋酸、植物油等化學(xué)藥品的侵蝕會(huì)硬氣放映開(kāi)裂。ABS有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易于成型加工。經(jīng)過(guò)調(diào)色可陪成任何顏色。其缺點(diǎn)是耐熱性不高，連續(xù)工作溫度為70℃左右，熱變形溫度約為93℃左右。耐氣候性差，在紫外線作用下易變硬發(fā)脆。
1.2 成型特點(diǎn)
ABS在升溫時(shí)粘度增高，所以成型壓力較高，塑料上的脫模斜度宜稍大；易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡量減小澆注系統(tǒng)對(duì)料流的陰力；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度及收縮率影響極小。要求塑件精度高時(shí)，模具溫度可控制在50~60oC，要求塑件光澤和耐熱時(shí)，應(yīng)控制在60~80 oC。
1.3 主要技術(shù)指標(biāo)
比重：1.02~1.16g/cm3。 比容：0.86~0.98cm3/g
吸水性：0.2~0.4% (24h)。熔點(diǎn)：130~160oC。
熱變形溫度：4.6×105Pa---- 130~160oC。
18.5×105Pa---- 90~108oC。
抗拉屈服強(qiáng)度(105Pa): 500
拉伸強(qiáng)度模量：1.8×104 Mpa
彎曲強(qiáng)度：800×105Pa
1.4 ABS的注射工藝參數(shù)
注射機(jī)類型： 螺桿式
螺桿轉(zhuǎn)速： 30~60 r/min
噴嘴形式： 直通式
噴嘴溫度： 190~200oC
料筒溫度： 前 200~210oC 中 210~230oC 后 180~200oC
模溫： 50~80oC
注射壓力： 70~120Mpa
保壓力： 50~70Mpa
注射時(shí)間(s)： 3~5
保壓時(shí)間(s)： 15~30
冷卻時(shí)間(s)： 15~30
成型周期(s)： 40~70
塑件圖1-1
塑件立體圖1-2
塑件的工作條件對(duì)精度要求較低，根據(jù)ABS的性能可選擇其塑件的精度等級(jí)為5級(jí)精度。
經(jīng)計(jì)算得塑件的曲面面積為：S塑=321.13cm2
得塑件的體積為：V塑=34.59cm3
塑件的質(zhì)量為：W塑 =V塑×r塑=35.62(g)。
2 型腔數(shù)目的決定及排布
型腔數(shù)目的確定主要參考以下幾點(diǎn)來(lái)確定：
1、塑件制品的批量和交貨期，以及塑料制件的成本。該制品是大批量生產(chǎn)，若采用多型腔可提高生產(chǎn)效率，但根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)在模具每增加一個(gè)型腔，制品尺寸精度要降低4%。
2、所選用注射機(jī)的技術(shù)規(guī)則，因?yàn)樯厦嬷贿M(jìn)行了結(jié)構(gòu)及工藝成型的分析，還沒(méi)確定注射機(jī)，也可暫時(shí)不予考慮。
3、質(zhì)量控制要求。制品屬于精度不高，對(duì)質(zhì)量要求比較高且制品較小，因此可設(shè)成一模四腔，以保證質(zhì)量要求。
4、成型的塑件品種與塑件的形狀尺寸。該制品有內(nèi)螺紋。為了提高生產(chǎn)效率采用自動(dòng)脫螺紋的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，因而模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。根據(jù)品種和形狀尺寸特點(diǎn)及要求，設(shè)置成一模四腔注射成型。
本次設(shè)計(jì)根據(jù)制件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、形狀尺寸、產(chǎn)品批量、模具制造難易及其壽命、成本高低再加上設(shè)計(jì)和加工制造的復(fù)雜性，綜合考慮 ，一般來(lái)說(shuō)，精度要求高的小型塑件和中大型塑件優(yōu)先采用一模一腔的結(jié)構(gòu)，對(duì)于精度要求不高的小型塑件（沒(méi)有配合精度要求），形狀簡(jiǎn)單，又是大批量生產(chǎn)時(shí)，若采用多型腔模具可提供獨(dú)特的優(yōu)越條件，使生產(chǎn)效率大為提高。
多型腔模具設(shè)計(jì)的重要問(wèn)題之一就是澆注系統(tǒng)的布置方式，由于型腔的排布與澆注系統(tǒng)布置密切相關(guān)，因二型腔的排布在多型腔模具設(shè)計(jì)中應(yīng)加以綜合考慮。應(yīng)使每個(gè)型腔都通過(guò)澆注系統(tǒng)從總壓力中均等地分得所需的足夠的壓力，以保證塑料熔體同時(shí)均勻地充滿每個(gè)型腔，使各型腔的塑件內(nèi)在質(zhì)量均一穩(wěn)定。
多型腔在模板上排列形式通常有平衡式和非平衡式兩種。平衡式其特點(diǎn)是從主流道到各型腔澆口的分流道的長(zhǎng)度，截面形狀及均對(duì)應(yīng)相同，可實(shí)現(xiàn)均衡進(jìn)料和同時(shí)充滿型腔的目的。而非平衡式的特點(diǎn)是從主流道到各型腔澆口的分流道的長(zhǎng)度不相等，因而不利于均衡進(jìn)料，但可以縮短流道的總長(zhǎng)度，為達(dá)到同時(shí)充滿型腔的目的，各澆口的截面尺寸要制作得不相同。因此在設(shè)計(jì)時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：
1） 盡可能采用平衡式排列，確保制品質(zhì)量的均一和穩(wěn)定。
2） 型腔布置與澆口開(kāi)設(shè)部位應(yīng)力求對(duì)稱，以便防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象。
3） 盡量使排列的緊湊，以便減少模具的外形尺寸
通過(guò)軟件分析得到體積V塑和質(zhì)量W塑 ，又因?yàn)榇水a(chǎn)品屬大批量生產(chǎn)的塑件，屬于儀表外殼，精度要求比較高、且單件加工生產(chǎn)綜合考慮生產(chǎn)率和生產(chǎn)成本等各種因素，以及注射機(jī)的型號(hào)選擇，確定采用一模一腔排布。由塑件的外形尺寸和機(jī)械加工的因素，確定采用大水口單型腔生產(chǎn)。
2-1
型腔數(shù)目布局圖2-2
3 分型面的選擇
分型面是指分開(kāi)模具取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面。分型面的形式與塑件的幾何形狀、脫模方法、模具類型及排氣條件澆口形式有關(guān)。制品成型的分型面不僅影響到制品的脫模困難程度及美觀程度，還影響成型零件的加工工藝性，另外合適的分型面位置還有利于模具加工、排氣、脫模、提高塑件的表面質(zhì)量及方便工藝操作等。
3.1 分型面的設(shè)計(jì)原則
1、分型面的位置應(yīng)開(kāi)設(shè)在塑件截面尺寸最大的部位，便于脫模和加工型腔。
2、分型面應(yīng)使模具分割成便于加工的部件，以減少機(jī)械加工的困難。以使得模具零件易于加工。
3、分型面的選擇應(yīng)有利于保證塑件尺寸精度要求。
4、分型面應(yīng)盡可能選擇在不影響塑件外觀的部位，而且在分型面處所產(chǎn)生的飛邊應(yīng)容易修整加工，從而有利于保證塑件的外觀質(zhì)量。
5、應(yīng)滿足塑件的使用要求，即從使用的角度避免脫模斜度、推桿及澆口痕跡等工藝缺陷影響塑件功能。
6、為便于塑件脫模，應(yīng)盡可能使塑件在開(kāi)模時(shí)留在下?；騽?dòng)模部分，易于設(shè)置和制造簡(jiǎn)便易行的脫模機(jī)構(gòu)。若塑件有側(cè)孔時(shí)，應(yīng)盡可能地將側(cè)型芯設(shè)在動(dòng)模部分，避免定模抽芯
7、考慮鎖模力，分型面的選擇應(yīng)盡可能減少塑件在分型面上的投影面積。
8、考慮側(cè)向抽拔距，一般機(jī)械分型面抽芯機(jī)構(gòu)的側(cè)向抽拔距都較小，因此選擇的分型面應(yīng)使抽拔距離盡量短。
9、盡量方便澆注系統(tǒng)的布置。
10、為了有利于氣體的排出，分型面應(yīng)盡可能與料流的末端重合。
11、考慮注塑機(jī)的技術(shù)規(guī)格，是模板間距大小合適。
12、選擇分型面時(shí)根據(jù)塑件的使用要求和所用塑料，要考慮飛邊在塑件上的部位。
13、選擇分型面時(shí)，應(yīng)考慮減小由于脫模斜度造成塑件的大小端尺寸差異。
總而言之，分型面形狀應(yīng)盡可能的簡(jiǎn)單，以便于模具的制造和塑件的脫模。綜合考慮以上的設(shè)計(jì)原則，結(jié)合該塑件的特性，其分型面的選擇如圖：（如下圖）
分型面示圖 3-1
4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機(jī)噴嘴起到型腔入口為止的塑料熔體的流動(dòng)通道，它包括主流道、分流道、澆口及冷料穴。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該遵循以下原則：
1、排氣良好。
2、流程要短。
3、避免料流直沖型芯或嵌件。
4、要求熱量及壓力損失最小。
5、修整方便，保證塑件外觀質(zhì)量。
6、防止塑件變形，澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)要結(jié)合型腔布局同時(shí)考慮。
7、了解塑料的成型特性。
8、塑料耗量要少，應(yīng)利于消除冷料。
9、型腔布置和澆口開(kāi)設(shè)部位力求對(duì)稱，防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象。
10、盡可能選用平衡式分流道。
4.1 主澆道設(shè)計(jì)
主流道通常位于模具的中心，是塑料熔體的入口，為了便于熔融塑料在注射時(shí)能順利的流入，開(kāi)模時(shí)又能使冷卻后的主流道凝料從主澆道中順利地拔出，主澆道的形狀設(shè)計(jì)成圓錐形，內(nèi)壁必須光滑，表面光潔度一般應(yīng)有▽8。
主流道一般是由澆口套構(gòu)成，澆口套的作用：
1、與注射機(jī)噴嘴孔吻合，將料筒內(nèi)的塑料過(guò)渡到模具內(nèi)。
2、使模具在注射機(jī)上很好的定位。
3、作為澆注系統(tǒng)的主澆道。
主澆道的一端通常設(shè)計(jì)成帶凸臺(tái)的圓盤，其高度為5～10 mm，并與注射機(jī)的固定模板的定位孔成間隙配合。澆口套的球形凹坑深度常取3～5 mm。
1）根據(jù)所選注射機(jī)，則主流道小端尺寸為
d=注射機(jī)噴嘴尺寸+（0.5～1）=3.0+0.5=3.5mm
主流道球面半徑為
SR=噴嘴尺寸半徑+（1～2）=12+1=13mm
2）主流道襯套形式
本設(shè)計(jì)雖然是小型模具，但為了僅于加工和縮短主流道長(zhǎng)度襯套和定位圈還是設(shè)計(jì)成分體式，主流道長(zhǎng)度取45mm約等于定模板的厚度見(jiàn)（下圖）所示，材料采用T10制造熱處理強(qiáng)度為52∽56HRC
主流道襯套圖 4-1
① 主流道圓錐角α可取30∽60，內(nèi)壁粗糙度為Ra=0.63um
② 主流道大端呈圓角，半徑r=1～3MM。以減小料流轉(zhuǎn)向過(guò)渡時(shí)的阻力。
③ 在模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，主流道應(yīng)盡量可能短，一般小于60MM。過(guò)長(zhǎng)則會(huì)影響熔體的順利充型。
④ 主流道襯套與定模座板采用H7/m6配合，與定位圈的配合采用H9/f9間隙配合。
3）定位圈如下圖所示，材料選用45鋼
定位圈示意圖 4-2
4.2分流道設(shè)計(jì)
主流道與澆口之間的通道稱為分流道。采用直接澆道的模具可以省去分澆道，但在多型腔模具中分流道是必不可少的。常見(jiàn)的分流道的截面形式有圓形、半圓形、梯形、U形、正方形和正六角形。從分流道設(shè)計(jì)的要點(diǎn)出發(fā)，即應(yīng)盡可能的使流動(dòng)阻力減小，各型腔能夠均衡進(jìn)料。
4.2.1 設(shè)計(jì)原則
（1）盡可能減小熔體的流動(dòng)阻力。所以，在保證足夠的注塑壓力使塑料熔體順利充滿型腔的前提下，分流道的截面積與長(zhǎng)度盡量取小值。
（2）分流道轉(zhuǎn)折處應(yīng)以圓弧過(guò)渡。
（3）表面粗糙度要求以Ｒa０.８為佳。
（4）分流道較長(zhǎng)，所以將分流道的端部沿料流前進(jìn)方向延長(zhǎng)，作為分流道冷料井，以儲(chǔ)存前鋒冷料，其長(zhǎng)度為分流道直徑的１.５～２倍。
1） 根據(jù)型腔的布置，可知分流道采用平衡式布置，采用半圓形均布，既可滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)，使塑件熔體盡快地經(jīng)分流道均衡的分配到各個(gè)型腔又便于制造加工，以保證精度。
2） 分流道的形狀裁面尺寸以及凝料體積
形狀及裁面尺寸為了便于機(jī)械加工及凝料脫模，本設(shè)計(jì)的分流道設(shè)置在分型面定模一側(cè)，截面形狀采用半圓形截面，一般采用下面的經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)確定裁面尺寸。
即 B=0.2654*m1/2*L1/4
=0.2654* 481/2 * 451/4
=6mm
式中制件
m—制件質(zhì)量；
L—分流道長(zhǎng)度。
分流道L1裁面形狀如下圖所示
分流道的形狀裁面尺寸圖 4-3
4)、分流道的表面粗糙度
分流道的表面粗糙度Ra并不要很高，一般取0.8um∽1.6um，在此取1.6um。
4.3冷料穴的設(shè)計(jì)
冷料穴一般位于主流道對(duì)面的動(dòng)模板上，其作用就是存放料流前峰的“冷料”防止“冷料”進(jìn)入型腔而形成冷接縫，冷料穴的直徑尺寸宜稍大于主流道大端的直徑，該模具取10mm;深度約為主流道大端直徑的3/4，約為6mm如（下圖）所示，鑒于制件采用推板、推桿共同推出，并采用Z形拉料桿。
冷料穴 4-4
4.4澆口的設(shè)計(jì)
澆口是連接分流道與型腔之間的一條通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，澆口的形狀、位置和尺寸對(duì)塑件的質(zhì)量影響很大。
4.4.1 位置選擇原則
① 澆口應(yīng)該能使型膠各個(gè)角度問(wèn)時(shí)充滿的位置。
② 澆口應(yīng)沒(méi)在制品壁厚較厚的部位，以利用可補(bǔ)縮。
③ 澆口位置選擇應(yīng)有利于型腔中氣體的排除。澆口位置應(yīng)選擇能避免制品產(chǎn)生熔合紋的部位。
④ 對(duì)于帶組長(zhǎng)型芯的模具，宜采用中心吹部進(jìn)料方式，以避免急型芯受沖擊變形。
⑤ 澆口應(yīng)沒(méi)在不影響制品外觀的部位。
根據(jù)以是原則，以及制件的工藝分析采用如上圖的半圓形測(cè)澆口。
其中h=nt=0.7×1.5=1.05≈1
L—澆口長(zhǎng)度（為了去除方便取L=1.5MM）
考慮澆口推薦值取h=1mm
式中n—塑件系數(shù)（pom n=0.7）
f—塑件型厚（mm）(平均略為1.5)
4.4.2 澆口剪切速率的校核
由點(diǎn)澆口剪切的經(jīng)驗(yàn)公式得
r=kq/πR3=4×4.533=1.824s-1<105s-1
剪切速率校核合格
初步估算澆注系統(tǒng)的體積，V澆=3~4cm3。
其質(zhì)量約為：W澆=V澆×r塑=3.03~4.12g。
S=(n×W塑+ W澆) /0.8=45~50g。
所以，選擇用注射機(jī)型號(hào)為：XS-Z-60。
5 注射機(jī)的型號(hào)和規(guī)格的確定
注射機(jī)的技術(shù)規(guī)格：
型 號(hào) ： SZ-160
額定注射量(cm3)： 160g
螺桿直徑 (mm): 35
注射壓力 (MPa): 127
注射行程（mm）： 305
注射時(shí)間（s） : 2.9
注射方式 ： 螺桿式
合模力 kN : 600
合 模 方 式 : 肘桿
最大開(kāi)（合）模行程（mm）：350
模具最大厚度（mm）： 400
模具最小厚度（mm）： 200
模板最大距離（mm）: 340
最大開(kāi)模行程（mm）： 180
噴嘴圓弧（mm）： 12
噴嘴孔徑（mm）： 3
拉桿空間 （mm）： 345-345
電動(dòng)機(jī)功率（kw): 15
6 成型零部件的工作尺寸計(jì)算
成型零件工作尺寸是指成型零件上直接用來(lái)構(gòu)成素件的尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸（包括矩形和異形零件的長(zhǎng)和寬），型強(qiáng)的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯之間的位置尺寸等。任何塑料制件都有一定的幾何形狀和尺寸的要求，如在使用中有配合要求的尺寸，則竟的要求較高，在模具設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)素件的是尺寸精度等級(jí)確定模具成型零件的工作尺寸及精度等級(jí)，影響素件尺寸精度的因素相當(dāng)復(fù)雜，這些影響因數(shù)應(yīng)作為確定成型零件工作尺寸的依據(jù)。影響素件尺寸精度的主要因素及原因如下：
①．塑料的成型收縮：成型收縮引起制品產(chǎn)生尺寸偏差的原因
有：預(yù)定收縮率（設(shè)計(jì)算成型零部件工作尺寸所用的收縮率）與制品實(shí)際收縮率之間的誤差；成型過(guò)程中，收縮率可能在其最大值和最小值之間發(fā)生的波動(dòng)。
σs=(Smax-Smin)×制品尺寸
σs 成型收縮率波動(dòng)引起的制品的尺寸偏差。
Smax、Smin 分別是制品的最大收縮率和最小收縮率。
按照一般的要求，塑料收縮率波動(dòng)所引起的誤差應(yīng)小于塑件公差的1/3。
②．成型零部件的制造偏差：模具成型零件的制造精度是影響素件尺寸竟的的重要因素之一。成型零件加工精度愈低，成型零件加工精度愈低，成型塑件的尺寸精度也愈低。時(shí)間證明，成型零件的制造總公差的1/3—1/4，因此在確定成型零件工作尺寸公差值時(shí)可取塑件公差的1/3-1/4，或取IT7-8級(jí)作為模具制造公差。工作尺寸的制造偏差包括加工偏差和裝配偏差。
③．成型零部件的磨損：模具在使用過(guò)程中，由于塑料熔體流動(dòng)的沖刷，脫模時(shí)與塑件的摩檫，成型過(guò)程中可能產(chǎn)生的腐蝕氣體的銹蝕、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打磨拋光等，均造成了成型零件尺寸的變化。這種變化稱為成型零件的磨損，磨損的結(jié)果是型腔變大，型芯尺寸變小。磨損大小還與塑件的品種和模具材料及熱處理有關(guān)。上述諸因素中脫模時(shí)塑件成型零件的摩檫磨損是主要的，為簡(jiǎn)化計(jì)算起見(jiàn)，凡與脫模方向垂直的成型零件表面，可以不考慮磨損；與脫模方向平行的成型零件表面，應(yīng)考慮磨損。
２、本產(chǎn)品為抗沖ＡＢＳ制品，屬于大批量生產(chǎn)的小型塑件，預(yù)定的收縮率的最大值和最小值分別?。?8%和０.3％。此產(chǎn)品采用５級(jí)精度，屬于低精度制品。因此，凸凹模徑向尺寸、高度尺寸及深度尺寸的制造與作用修正系數(shù)x取值可在0.5~0.75的范圍之間，凸凹模各處工作尺寸的制造公差，因一般機(jī)械加工的型腔和型芯的制造公差可達(dá)到IT７～I(xiàn)T８級(jí)，綜合參考，相關(guān)計(jì)算具體如下：
6.1 凸模徑向尺寸計(jì)算
lm1=［(1+S)×ls1+xΔ) -△/30
=((1+0.55%)×60+1/2×0.74) -0.74/30
=60.7-0.250mm
x—取值范圍為[0.5，0.75]，該處均取0.5
Δ—塑件的尺寸公差（查塑件公差表，取0.74）
δ—模具成型零件制造誤差,這里取δ=Δ/3；
lm2=［(1+S)×ls2+xΔ) -△/30
=((1+0.55%)×53+1/2×0.74) -0.74/30
=53.7-0.250mm
x—取值范圍為[0.5，0.75]，該處均取0.5
Δ—塑件的尺寸公差（查塑件公差表，取0.74）
δ—模具成型零件制造誤差,這里取δ=Δ/3；
lm3=［(1+S)×ls2+xΔ) -△/30
=((1+0.55%)×120+1/2×1.14) -1.14/30
=120.73-0.380mm
x—取值范圍為[0.5，0.75]，該處均取0.5
Δ—塑件的尺寸公差（查塑件公差表，取0.74）
δ—模具成型零件制造誤差,這里取δ=Δ/3；
lm4=［(1+S)×ls2+xΔ) -△/30
=((1+0.55%)×123+1/2×1.28) -1.28/30
=124.3-0.420mm
x—取值范圍為[0.5，0.75]，該處均取0.5
Δ—塑件的尺寸公差（查塑件公差表，取1.28）
δ—模具成型零件制造誤差,這里取δ=Δ/3；
6.2 凸模高度尺寸計(jì)算
hm1=［(1+S)×hs1+xΔ) -△/30
=((1+0.55%)×27+1/2×0.5) -0.5/30
=27.4-0.170mm
x—取值范圍為[0.5，0.75]，該處均取0.5
Δ—塑件的尺寸公差（查塑件公差表，取0.5）
δ—模具成型零件制造誤差,這里取δ=Δ/3；
hm2=［(1+S)×hs2+xΔ) -△/30
=((1+0.55%)×19+1/2×0.44) -0.44/30
=19.3-0.150mm
x—取值范圍為[0.5，0.75]，該處均取0.5
Δ—塑件的尺寸公差（查塑件公差表，取0.44）
δ—模具成型零件制造誤差,這里取δ=Δ/3；
hm3=［(1+S)×hs1+xΔ) -△/30
=((1+0.55%)×10+1/2×0.28) -0.28/30
=10.2—0.090mm
x—取值范圍為[0.5，0.75]，該處均取0.5
Δ—塑件的尺寸公差（查塑件公差表，取0.28）
δ—模具成型零件制造誤差,這里取δ=Δ/3；
6.3 凹模徑向尺寸的計(jì)算
LM1=［(1+S)×Ｌs1-xΔ)Δ/3
=((1+0.55%)×125-1/2×1.28) 01.28/3
=125.050+0.43mm
式中S—塑料的平均收縮率，S= (Smax+Smin )/2=(0.03+0.08)/2=0.55%
x—取值范圍為[0.5，0.75]，該處均取0.5
Δ—塑件的尺寸公差（查塑件公差表，取1.28）
δ—模具成型零件制造誤差,這里取δ=Δ/3；
LM2=［(1+S)×Ｌs2-xΔ)Δ/3
=((1+0.55%)×65-1/2×0.86) 00.86/3
=64.90+0.29mm
x—取值范圍為[0.5，0.75]，該處均取0.5
Δ—塑件的尺寸公差（查塑件公差表，取0.86）
δ—模具成型零件制造誤差,這里取δ=Δ/3；
LM3=［(1+S)×Ｌs2-xΔ)Δ/3
=((1+0.55%)×29-1/2×0.25) 00.25/3
=290+0.08mm
x—取值范圍為[0.5，0.75]，該處均取0.5
Δ—塑件的尺寸公差（查塑件公差表，取0.25）
δ—模具成型零件制造誤差,這里取δ=Δ/3；
LM4=［(1+S)×Ｌs2-xΔ)Δ/3
=((1+0.55%)×35-1/2×0.56) 00.86/3
=34.90+0.17mm
x—取值范圍為[0.5，0.75]，該處均取0.5
Δ—塑件的尺寸公差（查塑件公差表，取0.56）
δ—模具成型零件制造誤差,這里取δ=Δ/3；
LM5=［(1+S)×Ｌs2-xΔ)Δ/3
=((1+0.55%)×23-1/2×0.44) 00.44/3
=22.90+0.15mm
x—取值范圍為[0.5，0.75]，該處均取0.5
Δ—塑件的尺寸公差（查塑件公差表，取0.44）
δ—模具成型零件制造誤差,這里取δ=Δ/3；
LM6=［(1+S)×Ｌs2-xΔ)Δ/3
=((1+0.55%)×39-1/2×0.56) 00.56/3
=38.90+0.19mm
x—取值范圍為[0.5，0.75]，該處均取0.5
Δ—塑件的尺寸公差（查塑件公差表，取0.56）
δ—模具成型零件制造誤差,這里取δ=Δ/3；
LM7=［(1+S)×Ｌs2-xΔ)Δ/3
=((1+0.55%)×45-1/2×0.64) 00.64/3
=44.90+0.21mm
x—取值范圍為[0.5，0.75]，該處均取0.5
Δ—塑件的尺寸公差（查塑件公差表，取0.64）
δ—模具成型零件制造誤差,這里取δ=Δ/3；
6.4 凹模型腔深度尺寸的計(jì)算
HM1=［(1+S)×Hs1-xΔ)Δ/3
=((1+0.55%)×30-1/2×0.5) 00.5/3
=29.90+0.17mm
x—取值范圍為[0.5，0.75]，該處均取0.5
Δ—塑件的尺寸公差（查塑件公差表，取0.5）
δ—模具成型零件制造誤差,這里取δ=Δ/3；
HM2=［(1+S)×Hs2-xΔ)Δ/3
=((1+0.55%)×22-1/2×0.44) 00.44/3
=21.90+0.15mm
x—取值范圍為[0.5，0.75]，該處均取0.5
Δ—塑件的尺寸公差（查塑件公差表，取0.44）
δ—模具成型零件制造誤差,這里取δ=Δ/3；
凸模工作尺寸計(jì)算圖6-1
凹模工作尺寸計(jì)算圖 6-2
6.5 定模型芯加工工藝卡
定模型芯圖 6-3
鑲件（定模型心）結(jié)構(gòu)、尺寸與加工工藝
序號(hào)
名稱
加工內(nèi)容
設(shè)備
1
下料
準(zhǔn)備?24×55mm的圓鋼坯料
2
車削
平端面，打中心孔
車床C6136
3
車削
粗車大頭外圓及端面（至?23mm）
車床C6136
4
車削
粗車小頭外圓及端面（分別至?15.5、?7.5、?3.5、46.5mm）
車床C6136
5
車削
精車小頭外圓及端面（分別至?15、?7、?3、46mm）
車床C6136
6
車削
精車大頭端面及外圓（至?22mm）
車床C6136
7
熱處理
淬火，表面硬度達(dá)54～58HRC
8
磨削
精磨小頭兩外圓?7、?3及小端面至圖紙要求
MQ1350A
9
最后檢驗(yàn)
7 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用
以上內(nèi)容確定之后，便根據(jù)所定內(nèi)容設(shè)計(jì)模架。在學(xué)校作設(shè)計(jì)時(shí)，模架部分要自行設(shè)計(jì)；在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)中，盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)模架，確定出標(biāo)準(zhǔn)模架的形式，規(guī)格及標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)。
模架尺寸確定之后，對(duì)模具有關(guān)零件要進(jìn)行必要的強(qiáng)度或剛度計(jì)算，以校核所選模架是否適當(dāng)，尤其時(shí)對(duì)大型模具，這一點(diǎn)尤為重要。
由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，再結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)模架，可選用A4型標(biāo)準(zhǔn)模架315×L，其中L取315mm，可符合要求。
模架上要有統(tǒng)一的基準(zhǔn)，所有零件的基準(zhǔn)應(yīng)從這個(gè)基準(zhǔn)推出，并在模具上打出相應(yīng)的基準(zhǔn)標(biāo)記。一般定模座板與定模固定板要用銷釘定位；動(dòng)、定模固定板之間通過(guò)導(dǎo)向零件定位；脫出固定板通過(guò)導(dǎo)向零件與動(dòng)模或定模固定板定位；模具通過(guò)澆注套定位圈與注射機(jī)的中心定位孔定位；動(dòng)模墊板與動(dòng)模固定板不需要銷釘精確定位；墊塊不需要與動(dòng)模固定板用銷釘精確定位；頂出墊板不需與頂出固定板用銷釘精確定位。
模具上所有的螺釘盡量采用內(nèi)六角螺釘；模具外表面盡量不要有突出部分；模具外表面應(yīng)光潔，加涂防銹油。
7.1 定模座板
（315400，厚25mm）通過(guò)6個(gè)?16的內(nèi)六角螺釘與定模固定板連接；
定模墊板通常就是模具與注射機(jī)連接處的定模板。
7.2 定模固定板
（315315，厚50mm）用于固定型腔（凹模）、導(dǎo)套。為了保證凸?；蚱渌慵潭ǚ€(wěn)固，固定板應(yīng)有一定的厚度，并有足夠的強(qiáng)度，一般用45鋼或Q235A制成，這里為45鋼，最好調(diào)質(zhì)230～270HB；
導(dǎo)套孔與導(dǎo)套為H7/m6或H7/k6配和；
主流道襯套與固定孔為H7/m6過(guò)渡配合；
型芯與其孔為H7/m6過(guò)渡配合。
7.3 動(dòng)模固定板
（315315，厚50mm）上面的型芯為分體式；
其導(dǎo)柱固定孔與導(dǎo)柱為H7/m6過(guò)渡配合；
其瓣合模推桿孔與推桿為單邊間隙0.5mm。
7.4 動(dòng)模墊板
（又稱支承板）（315315，厚50mm）墊板是蓋在固定板上面或墊在固定板下面的平板，它的作用是防止型腔、型芯、導(dǎo)柱或頂桿等脫出固定板，并承受型腔、型芯或頂桿等的壓力，因此它要具有較高的平行度和硬度。一般采用45鋼，經(jīng)熱處理235HB或50鋼、40Cr、40MnB等調(diào)質(zhì)235HB，或結(jié)構(gòu)鋼Q235～Q275。還起到了支承板的作用，其要承受成型壓力導(dǎo)致的模板彎曲應(yīng)力。
7.5 墊塊
1.主要作用：在動(dòng)模座板與動(dòng)模墊板之間形成推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作空間，或是調(diào)節(jié)模具的總厚度，以適應(yīng)注射機(jī)的模具安裝厚度要求。
2.結(jié)構(gòu)型式：可以是平行墊塊、也可以是拐角墊塊。（該模具采用平行墊塊）
3.墊塊一般用中碳鋼制造，也可用Q235A制造，或用HT200，球墨鑄鐵等。
4 .墊塊的高度計(jì)算：
h墊塊=h限釘+h頂墊+h頂固+s頂+Δ
= 5+25+20+35+5 =90（mm）
式中 Δ—頂出行程的富裕量，一般為3～6mm，以免頂出板頂?shù)絼?dòng)模墊板
模具厚度為328mm。
5.模具組裝時(shí)，應(yīng)注意左右兩墊塊高度一致，否則由于負(fù)荷不均勻會(huì)造成動(dòng)模板損壞。
7.6 動(dòng)模座板
其注射機(jī)頂桿孔為?8.5mm；（400315，厚25mm）
其上的推板導(dǎo)柱孔與導(dǎo)柱采用H7/m6配合。
8 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是保證動(dòng)定?；蛏舷履：夏r(shí)，正確定位和導(dǎo)向的零件。
8.1 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用
1、 定位件用：模具閉合后。
2、 保證動(dòng)定模和推板或上下模位置正確。
3、 保證型腔的形狀和尺寸精確。
4、 在模具的裝配過(guò)程中也起定位作用。
5、 便于裝配和調(diào)整。
6、 導(dǎo)向作用：合模時(shí)，首先是導(dǎo)向零件接觸，引導(dǎo)動(dòng)定?；蛏舷履?zhǔn)確閉合，避免型芯先進(jìn)入型腔造成成型零件損壞。
7、 承受一定的側(cè)向壓力。
8.2 導(dǎo)柱導(dǎo)套的選擇
導(dǎo)柱導(dǎo)套結(jié)約形式及尺寸圖8-1
其材料采用20鋼經(jīng)滲碳淬火處理，硬度為50~55HRC。導(dǎo)柱、導(dǎo)套固定部分表面粗糙度Ra為08μm，導(dǎo)向部分表面粗糙度Ra為0.8~0.4μm。具體尺寸如上圖所示。導(dǎo)柱、導(dǎo)套用H7/r6配合鑲?cè)肽０濉?
布局圖如下：
導(dǎo)柱布局圖8-2
9 排氣槽的設(shè)計(jì)
本塑件采用的是側(cè)澆口向型腔頂部?jī)A斜，塑件熔體先充滿型腔頂部，然后充滿周邊下部，這樣型腔頂部不會(huì)造成憋氣現(xiàn)象，氣體會(huì)沿著分型面和型芯與推板之間的周向間隙向外排出。因此，本設(shè)計(jì)不需要開(kāi)設(shè)排氣槽。
10 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
10.1 選用原則
在設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)時(shí)，必須根據(jù)制品的形狀復(fù)雜程度和注射機(jī)推出機(jī)構(gòu)的形式，采用不同類型的脫模機(jī)構(gòu)。
推出機(jī)構(gòu)的選用原則：
1、使制品脫模后致變形，推力分布均勻，推力面應(yīng)盡可能大，并靠近型芯。
2、制品在推出時(shí)不能造成碎裂，推力應(yīng)設(shè)在制品能承受較大力的地方。
3、盡量不損傷制品的外觀。
4、推出機(jī)構(gòu)應(yīng)動(dòng)作可靠，運(yùn)動(dòng)靈活，制造方便，配換容易。
10.2 推出機(jī)構(gòu)的分類
1、按推出零件的類別分類：
（1）推桿推出脫模；
（2）推管推出脫模；
（3）推件板推出脫模；
（4）復(fù)合推出脫模。
2、按脫模動(dòng)作分類：
（1）一次推出脫模；
（2）二次推出脫模；
（3）動(dòng)定模雙向推出脫模；
（4）帶螺紋制品脫模。
10.3 推出機(jī)構(gòu)的組成
推出機(jī)構(gòu)由推出零件、推出零件固定板和推板、推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向與復(fù)位部件組成。即推件板、推件板緊固螺釘、推板固定板、頂板導(dǎo)柱、頂板導(dǎo)套以及推板緊固螺釘。
10.4 脫模力的計(jì)算
根據(jù)力平衡原理，列出平衡方程式：
∑Fx=0
Ft+Fbsinα=Fcosα
Fb 塑件對(duì)型芯的包緊力；
F 脫模時(shí)型芯所受的摩擦力；
Ft 脫模力；
Α 型芯的脫模斜度。
又： F=Fbμ
于是 Ft=Fb(μcosα-sinα)
而包緊力為包容型芯的面積與單位面積上包緊力之積，即：Fb=Ap
由此可得：Ft=Ap(μcosα-sinα)
式中： μ為塑料對(duì)鋼的摩擦系數(shù)，約為0.1~0.3；
A為塑件包容型芯的總面積；
p為塑件對(duì)型芯的單位面積上的包緊力，在一般情況下，模外冷卻的塑件p取2.4~3.9×107Pa;模內(nèi)冷卻的塑件p約取0.8~1.2×107Pa。
所以:經(jīng)計(jì)算，A=321.13mm2 ,μ取0.25,p取1×107Pa,取α=45，。
Ft=475.04×10-6×1×107(0.25×cos45`-sin45`)
=760.72N.
因此，脫模力的大小隨塑件包容型芯的面積增加而增大，隨脫模斜度的增加而減小。由于影響脫模力大小的因素很多，如推出機(jī)構(gòu)本身運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦阻力、塑料與鋼材間的粘附力、大氣壓力及成型工藝條件的波動(dòng)等等，因此要考慮到所有因素的影響較困難，而且也只能是個(gè)近似值。
用推件板推出機(jī)構(gòu)中，為了減少推件板與型芯的摩擦，在推件板與型芯間留0.20~0.25mm的間隙，并用錐面配合，民防止推件因偏心而溢料。
復(fù)位零件：
由于推桿端面與推件板接觸，可以起到復(fù)位桿的作用。因此，可以不必再另外設(shè)置復(fù)位桿。另外，設(shè)計(jì)頂板導(dǎo)柱可以對(duì)頂板起導(dǎo)向作用，防止頂板因受力不均而偏斜，影響正常的頂出和復(fù)位
10.5 抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
由于該零件包含兩個(gè)內(nèi)側(cè)抽芯，和一個(gè)外側(cè)抽芯，具體圖形如裝配圖所示。
側(cè)向型芯或者側(cè)向成型模腔從成型位置到不防礙素件的脫模推出位置所移動(dòng)的距離稱為抽芯，用S表示。為了安全起見(jiàn)，側(cè)向抽芯距離通常比塑件上的側(cè)孔、側(cè)凹的深度或側(cè)向凸臺(tái)的高度大2—3mm，但在某些特殊的情況下，當(dāng)側(cè)型芯或側(cè)型腔從塑件中雖已脫出，但在還可能防礙塑件脫模時(shí)，就不能簡(jiǎn)單地使用這種方法確定抽芯距離。
抽芯力的計(jì)算同脫模力計(jì)算相同，對(duì)于側(cè)向凸起較少的塑件的抽芯力的塑件的抽芯力比較小的，僅僅是克服塑件與側(cè)型腔的黏附力和側(cè)型腔滑塊移動(dòng)時(shí)的摩擦阻力。對(duì)于側(cè)型芯的抽芯力，往往采取如下的公式進(jìn)行估算：
F=chp(μcosa-sina)
式中 Fc------抽芯力（N）
c-------側(cè)型芯成型部分的截面平均周長(zhǎng)（m）
h-------側(cè)型芯成型部分的高度（m）
p-------塑件對(duì)側(cè)型芯的收縮應(yīng)力，其值與塑件的集合形狀及塑件的品種成型工藝有關(guān)，一般情況下模內(nèi)冷卻的塑件，
p=（0.8-1.2）*107pa
μ------塑料在熱狀態(tài)時(shí)對(duì)鋼的摩擦系數(shù),一般為
μ=0.15—0.20
a-------側(cè)型芯的脫模斜度或斜角
側(cè)滑塊10-1
抽芯的距離及角度于上圖所示,斜導(dǎo)柱傾斜的角度為15度,斜緊塊的角度為17度,正好在開(kāi)模的時(shí)候兩個(gè)不會(huì)產(chǎn)生干涉,抽芯的距離為3.92mm 導(dǎo)柱離開(kāi)滑塊時(shí)的行程是20.10 并且定位銷剛好設(shè)計(jì)在20.1的位置,結(jié)構(gòu)符合要求
此制件還有個(gè)特殊的位置就是內(nèi)側(cè)抽芯部位,如下圖:
內(nèi)側(cè)抽芯圖 10-2
斜頂?shù)膬A斜角度為7度,開(kāi)模行程為40mm 斜頂走到相交的位置為制件以上90.2mm的地方,所以不會(huì)產(chǎn)生干涉,具體位置見(jiàn)裝配圖。
11 溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì)
無(wú)論何種塑料進(jìn)行注塑成型，均會(huì)有一個(gè)比較合適的溫度范圍，在此溫度范圍內(nèi)，塑料熔體的流動(dòng)性好，容易充滿型腔，塑料脫模后收縮和翹曲變形小，形狀與尺寸穩(wěn)定，力學(xué)性能以及表面質(zhì)量也比較高。為了使模溫能控制在一個(gè)合理的范圍內(nèi)，必須設(shè)計(jì)模具溫度的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。因?yàn)樗芰献⑸淠卣{(diào)節(jié)能力，不僅影響到塑件質(zhì)量，而且也決定著生產(chǎn)效率。實(shí)際上模溫設(shè)計(jì)恰當(dāng)與否，直接關(guān)系到生產(chǎn)成本與經(jīng)濟(jì)效益。
11.1 模溫對(duì)塑件質(zhì)量的影響
1、改善成形性 每一種塑料都有其濕度的成形模溫，在生產(chǎn)過(guò)程中若能始終維持相適應(yīng)的模溫則其成形性可得到改善，若模溫過(guò)低，會(huì)降低塑件熔體流動(dòng)性，使塑件輪廓不清，甚至充模不滿；模溫過(guò)高，會(huì)使塑件脫模時(shí)和脫模后發(fā)生變形，使其形狀和尺寸精度降低。
2、 成形收縮率 利用模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)保持模溫恒定，能有效減少塑料成型收縮的波動(dòng)，提高塑件的合格率。采用允許的的模溫，有利于減少塑料的成形收縮率，從而提高塑件的尺寸精度。并可縮短成形周期，提高生產(chǎn)率。
3、 塑件變形 模具型芯與型腔溫差過(guò)大，會(huì)使塑件收縮不均勻，導(dǎo)致塑件翹曲變形。尤以壁厚不均和形狀復(fù)雜的塑件為甚。需采用合適的冷卻回路，確保模溫均勻，消除塑件翹曲變形。
4、 尺寸穩(wěn)定性 對(duì)于結(jié)晶性塑料，使用高模溫有利于結(jié)晶過(guò)程的進(jìn)行，避免在存放和使用過(guò)程中，尺寸發(fā)生變形；對(duì)于柔性塑料（如聚烯烴等）采用低模溫有利用塑件尺寸穩(wěn)定。
5、 力學(xué)性能 適當(dāng)?shù)哪?，可使塑件力學(xué)性能大為改善。例如，過(guò)低模溫，會(huì)使塑件內(nèi)應(yīng)力增大，或產(chǎn)生明顯的熔接痕。對(duì)于粘性大的剛性塑料，使用高模溫，可使其應(yīng)力開(kāi)裂大大的降低。
6、 外觀質(zhì)量 適當(dāng)提高模具溫度能有效地改善塑件的外觀質(zhì)量。過(guò)低模溫會(huì)使塑件輪廓不清，產(chǎn)生明顯的銀絲、云紋等缺陷，表面無(wú)光澤或粗糙度增加等。
11.2 模溫對(duì)生產(chǎn)效率的影響
就注射成形過(guò)程講，可把模具看成為熱交換器。塑料熔體凝固時(shí)釋放出的熱量中約有5％以輻射、對(duì)流的方式散發(fā)到大氣中，其余95％由模具的冷卻介質(zhì)（一般是水）帶走。因此模具的生產(chǎn)效率主要取決于冷卻介質(zhì)的熱交換效果。據(jù)統(tǒng)計(jì)，模具的冷卻時(shí)間約占整個(gè)注射成形周期的2/3至4/5，因此縮短注射成形周期內(nèi)的冷卻時(shí)間是提高生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。故在設(shè)計(jì)過(guò)程中冷卻時(shí)間應(yīng)適當(dāng)控制。
模具溫度是否合適、均一與穩(wěn)定對(duì)塑料熔體的充模流動(dòng)、固化定型、生產(chǎn)效率及塑件的形狀、外觀、尺寸精度都有重要的影響。
對(duì)于精度不高、流動(dòng)性差的POM，其成型溫度為180～220，模具溫度為60～120?？梢?jiàn)模具溫度與成型溫度相差不大，采用自然空冷。剛開(kāi)始生產(chǎn)時(shí)由于模具是冷的，可采用材料預(yù)熱的方法以提高材料的流動(dòng)性。
注射模設(shè)計(jì)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的目的，就是要通過(guò)控制模具溫度，使注射成型具有良好的產(chǎn)品質(zhì)量和較高的生產(chǎn)率。
11.3 加熱系統(tǒng)
由于該套模具的模溫要求在50～80oC，無(wú)需設(shè)置加熱裝置。
11.4 冷卻系統(tǒng)
一般注射到模具內(nèi)塑料溫度為200oC左右，而塑件固化后從模具型腔中取出時(shí)其溫度在60oC左右。熱塑性塑料在注射成型后，必須對(duì)模具進(jìn)行有效的冷卻，使熔融塑料的熱量盡快地傳給模具，以使塑料可靠冷卻定型并可迅速脫模。
對(duì)于粘度低、流動(dòng)性好的塑料（例如：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、尼龍66等），因?yàn)槌尚凸に囈竽囟疾惶撸猿Ｓ贸厮畬?duì)模具進(jìn)行冷卻。
ABS的成型溫度和模具溫度分別為190～200oC、50～80oC。
11.4.1 冷卻介質(zhì)
有冷卻水和壓縮空氣，但用冷卻水較多，因?yàn)樗臒崛萘看?，傳熱系?shù)大，成本低。用水冷卻，即在模具型腔周圍或內(nèi)部開(kāi)設(shè)冷卻水道。
11.4.2 冷卻裝置的理論計(jì)算
（僅考慮冷卻介質(zhì)在管內(nèi)作強(qiáng)制對(duì)流的散熱，而忽略其它因數(shù)）
（1）塑件厚度與冷卻時(shí)間的關(guān)系：該塑件平均厚度為1.25mm，其冷卻時(shí)間略為20s。
（2）假設(shè)由塑料放出的熱量全部傳給模具，則該塑料每小時(shí)所放出的熱量為：
=6.3105（J/h）
Q—熔融塑料每小時(shí)所放出的熱量（J/h）
G—每次注射的塑料量（包括澆注系統(tǒng)，kg）
G=5010-3（kg）
n—每小時(shí)的注射次數(shù)，這里是60次
H焓—塑料從熔融狀態(tài)進(jìn)入型腔的溫度到塑料冷卻后的脫模溫度焓之差（J/kg）
=2.1105 （J/kg）
其中 Cs—塑料的比熱容，ABS的Cs= 1470 J/（kg. oC）
進(jìn)入型腔的溫度: t1=200 oC
塑料冷卻后的脫模溫度: t2=60 oC
在不考慮其它熱量損失時(shí)，可認(rèn)為塑料所放出的熱量等于冷卻介質(zhì)帶走的熱量，由 =30（kg/h） 式中 W—每小時(shí)所需冷卻介質(zhì)的質(zhì)量（kg/h）
t2—冷卻介質(zhì)的出口溫度, 這里取25 oC
t 3—冷卻